PHẦN KHUNG XƯƠNG CỦA BÀI THUYẾT TRÌNH VỀ HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH ppt

Nguyên nhân chínhlàm biến đổi khí hậu trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhàkính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ và bể chứa khí nhà kính nh

PHẦN KHUNG XƯƠNG CỦA BÀI THUYẾT TRÌNH VỀ

HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH

Phần 1: HIỂU BIẾT CHUNG VỀ HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH

 Các khái niệm cơ bản

 Khái quát về khí quyển

 Khái niệm hiệu ứng nhà kính

 Nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính

Các khái niệm cơ bản

Để hiểu và biết về hiệu ứng nhà kính trước tiên chúng ta cần nắm được một số khái niệm

về các vấn đề liên quan

 Môi trường: là một tổ hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh bên ngoài của

một hệ thống nào đó Chúng tác động lên hệ thống này và xác định xu hướng và tình trạngtồn tại của nó Môi trường có thể coi là một tập hợp, trong đó hệ thống đang xem xét làmột tập hợp con Môi trường của một hệ thống đang xem xét cần phải có tính tương tácvới hệ thống đó

Một định nghĩa rõ ràng hơn: Môi trường là tập hợp tất cả các yếu tố tự nhiên và xãhội bao quanh con người, ảnh hưởng tới con người và tác động đến các hoạt động sốngcủa con người như: không khí, nước, độ ẩm, sinh vật, xã hội loài người và các thể chế

 Khí hậu: Khí hậu bao gồm các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, áp suất khí

quyển, gió, các hiện tượng xảy ra trong khí quyển và nhiều yếu tố khí tượng khác trongkhoảng thời gian dài ở một vùng, miền xác định Điều này trái ngược với khái niệm thờitiết về mặt thời gian, do thời tiết chỉ đề cập đến các diễn biến hiện tại hoặc tương lai gần.Khí hậu của một khu vực ảnh hưởng bởi toạ độ địa lí, địa hình, độ cao, độ ổn định củabăng tuyết bao phủ cũng như các dòng nước lưu ở các đại dương lân cận Khí hậu phân racác kiểu khác nhau dựa trên các thông số chính xác về nhiệt độ và lượng mưa

 Biến đổi khí hậu: Biến đổi khí hậu Trái Đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu

gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi cácnguyên nhân tự nhiên và nhân tạo trong một giai đoạn nhất định từ tính bằng thập kỷ hayhàng triệu năm Sự biển đổi có thế là thay đổi thời tiết bình quân hay thay đổi sự phân bốcác sự kiện thời tiết quanh một mức trung bình Sự biến đổi khí hậu có thế giới hạn trong

một vùng nhất định hay có thế xuất hiện trên toàn Địa Cầu Trong những năm gần đây, đặcbiệt trong ngữ cảnh chính sách môi trường, biến đổi khí hậu thường đề cập tới sự thay đổikhí hậu hiện nay, được gọi chung bằng hiện tượng nóng lên toàn cầu Nguyên nhân chínhlàm biến đổi khí hậu trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhàkính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ và bể chứa khí nhà kính như sinhkhối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác.

 Khí quyển Trái Đất: Khí quyển Trái Đất là lớp các chất khí bao quanh hành tinh

Trái Đất và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất Nó gồm có nitơ (78,1% theo thểtích) và ôxy (20,9%), với một lượng nhỏ agon (0,9%), cacbon điôxít (dao động, khoảng0,035%), hơi nước và một số chất khí khác Bầu khí quyển bảo vệ cuộc sống trên Trái Đấtbằng cách hấp thụ các bức xạ tia cực tím của mặt trời và tạo ra sự thay đổi về nhiệt độ giữangày và đêm

Bầu khí quyển không có ranh giới rõ ràng với khoảng không vũ trụ nhưng mật độkhông khí của bầu khí quyển giảm dần theo độ cao Ba phần tư khối lượng khí quyển nằmtrong khoảng 11 km đầu tiên của bề mặt hành tinh Tại Mỹ, những người có thể lên tới độcao trên 80,5 km được coi là những nhà du hành vũ trụ Độ cao 120 km được coi là ranhgiới do ở đó các hiệu ứng khí quyển có thể nhận thấy được khi quay trở lại ĐườngCacman, tại độ cao 100 km, cũng được sử dụng như là ranh giới giữa khí quyển Trái Đất

và khoảng không vũ trụ

 Bức xạ mặt trời: Bức xạ mặt trời là dòng vật chất và năng lượng của Mặt Trời

phát ra Đây chính là nguồn năng lượng chính cho các quá trình phong hóa, bóc mòn, vậnchuyển, bồi tụ trên Trái Đất, cũng như chiếu sáng và sưởi ấm cho các hành tinh trong hệMặt Trời

Bức xạ mặt trời gồm 2 thành phần là bức xạ hạt và bức xạ điện từ

Bức xạ hạt hay còn gọi là gió Mặt Trời chủ yếu gồm các proton và electron Đa phần

thì chúng có hại cho các sinh vật, nhưng Trái Đất đã có tầng ozon bao phủ ngăn được phầnnào ảnh hưởng có hại

Năng lượng bức xạ hạt của Mặt Trời thường thấp hơn năng lượng bức xạ nhiệt 107lần, và thâm nhập vào tầng khí quyển không quá 90 km Khi đến gần Trái Đất, nó có vậntốc tới 300-1.525 km/s và mật độ 5-80 ion/cm³

Bức xạ điện từ có hai dạng: bức xạ trực tiếp và bức xạ khuếch tán Có bước sóng khá

rộng từ bức xạ gamma đến sóng vô tuyến với năng lượng cực đại ở vùng quang phổ khảkiến Đây chính là nguồn năng lượng chủ yêu để chiếu sáng và duy trì các hoạt động sinhhóa trên Trái Đất Khi qua khí quyển Trái Đất, các bức xạ sóng ngắn có hại cho sự sốnggần như bị tầng ozon hấp thụ hoàn toàn Ngày nay do công nghiệp phát triển, các chấtCFC thải vào khí quyển đang huỷ hoại dần dần tầng ozon, tạo ra nguy cơ bức xạ sóngngắn sẽ tiêu diệt sự sống trên Trái Đất

 Đơn vị Dobson: Đơn vị Dobson là đơn vị đo lường ôzôn trong khí quyển, đặc biệt

vuông, tương đương với một lớp ôzôn dày 0,001 cm trong điều kiện tiêu chuẩn

Đơn vị này được đặt theo họ của Gordon Dobson, là một nhà nghiêng cứu tại Đại họcOxford Vào thập niên 1920 ông đã tạo ra thiết bị đầu tiên (ngày nay gọi là máy đo ảnhphổ ôzôn Dobson) để đo tổng lượng ôzôn từ mặt đất.

 Khí nhà kính: Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài

(hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời,sau đó phân tán nhiệt lại cho trái đất, gây nên hiệu ứng nhà kính.[1] Các khí nhà kính chủyếu bao gồm: hơi nước, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC Trong hệ mặt trời, bầu khíquyển của sao Kim, sao Hỏa và Titan cũng chứa các khí gây hiệu ứng nhà kính Khí nhàkính ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiệt độ của Trái Đất, nếu không có chúng nhiệt độ bề mặtTrái Đất trung bình sẽ lạnh hơn hiện tại khoảng 33 °C

Khái quát về thành phần khí quyển

Thành phần trái đất khá ổn định theo phương nằm ngang và phân dị theo phương thẳngđứng Phần lớn toàn bộ khối lượng khí quyển tập trung ở tầng đối lưu và tầng bình lưu Thànhphần khí quyển trái đất bào gồm chủ yếu là ni tơ, ôxi, hơi nước, hidro, ozon và các khí trơ…

Tầng đối lưu là tầng thấp nhất của khí quyển, ở đó luôn có chuyển động đối lưu của khối

không khí bị nung từ mặt đất, thành phần khí khá đồng nhất Ranh giới trên của tầng đối lưutrong khoảng 7 - 8 km ở hai cực và 16 - 18 km ở vùng xích đạo Tầng đối lưu là nơi tập trungnhiều nhất hơi nước, bụi và các hiện tượng thời tiết chính như mây, mưa, tuyết, mưa đá,bão Trong tầng đối lưu, thành phần các chất khí chủ yếu tương đối ổn định nhưng nồng độ

vào mùa nóng ẩm đến 0,4% thể tích vào mùa khô lạnh

Tầng bình lưu nằm trên tầng đối lưu với ranh giới trên dao động trong khoảng độ cao 50

km Không khí tầng bình lưu loãng hơn, ít chứa bụi và các hiện tượng thời tiết Trong khôngkhí tầng bình lưu luôn tồn tại một quá trình hình thành và phá hủy khí ozon, dẫn tới việc xuấthiện một lớp ozon mỏng, với chiều dày trong điều kiện mật độ không khí bình thường khoảngvài chục centimet Lớp khí này có tác dụng ngăn cản các tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt tráiđất

Hiện nay, do hoạt động của con người, lớp khí ozon có xu hướng mỏng dần, đe dọa tới sựsống của con người và sinh vật trên trái đất Vào cuối những năm 1980, các nhà khoa học đãquan sát và phát hiện một lỗ hổng lớn xuất hiện ở vùng Nam Cực

Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cho biết, năm 2006 tầng ozon ở Nam cực bị tổn thươngnghiêm trọng nhất Kết quả khảo sát của vệ tinh Envisat cho thấy tầng ozon ở Nam cực đã bịhao hụt tới 40 triệu tấn trong tháng 10 năm 2006 vượt kỷ lục 39 triệu tấn được ghi nhận năm

2000 Năm 2006, lỗ hổng tầng ozon có diện tích tới 28 triệu km2 và dày 100 đơn vị Dobson

Tầng trung lưu nằm ngay phía trên tầng bình lưu và ngay phía dưới tầng nhiệt Tầng

trung lưu nằm ở cao độ từ khoảng 50 km tới 80–90 km phía trên bề mặt Trái Đất Trong tầngnày, nhiệt độ giảm xuống theo sự gia tăng của cao độ do nhiệt từ sự hấp thụ tia cực tím đến từmặt trời của ôzôn bị biến mất và hiệu ứng làm lạnh của CO2 (ở lượng dấu vết) do nó toả nhiệtvào không gian Điều này ngược lại với hiệu ứng nhà kính trong tầng đối lưu khi CO2 hấp thụbức xạ nhiệt toả ra từ bề mặt Trái Đất Vùng có nhiệt độ tối thiểu ở đỉnh của tầng trung lưu gọi

là khoảng lặng trung lưu và nó là nơi lạnh nhất trong khí quyển Trái Đất Đặc trưng động lựchọc chính trong khu vực này là các dao động khí quyển, các sóng hấp dẫn nội khí quyển(thường gọi là "sóng trọng lực") và sóng hành tinh Phần lớn các loại sóng và dao động nàyđược kích thích trong tầng đối lưu hay phần dưới của tầng bình lưu và truyền lên phía trên tớitầng bình lưu Trong tầng bình lưu, biên độ của các sóng trọng lực có thể trở thành đủ lớn làmcho các sóng này trở nên không ổn định và bị tiêu tan Sự tiêu tan này chuyển xung lượng vàotầng trung lưu và là động lực chính trong lưu thông tại tầng trung lưu ở quy mô toàn cầu.

Tầng điện li (tầng nhiệt): nằm từ 80–85 km đến khoảng 640 km, nhiệt độ tăng theo độ

cao có thể lên đến 2.000°C hoặc hơn Ôxy và nitơ ở tầng này ở trạng thái ion, vì thế gọi là tầngđiện li Sóng vô tuyến phát ra từ một nơi nào đó trên vùng bề mặt Trái đất phải qua sự phản xạcủa tầng điện li mới truyền đến các nơi trên thế giới Tại đây, do bức xạ môi trường, nhiều phảnứng hóa học xảy ra đối với ôxy, nitơ, hơi nước, CO2 chúng bị phân tách thành các nguyên tử

và sau đó ion hóa thành các ion và nhiều hạt bị ion hóa phát xạ sóng điện từ khi hấp thụ các tiamặt trời vùng tử ngoại xa

Tầng ngoài là lớp trên cùng nhất của khí quyển Trái Đất Trên Trái Đất, ranh giới dưới

của nó với rìa trên của tầng nhiệt, ước tính theo các nguồn khác nhau, là khoảng 500 tới 1.000

km phía trên bề mặt Trái Đất, và ranh giới trên của nó là khoảng 10.000 km, tuy nhiên ranh giớitrên này không được định nghĩa rõ ràng do mật độ khí giảm liên tục nhưng không bao giờ đạttới 0 Phần lớn vật chất trong tầng ngoài nằm ở trạng thái ion hóa Chỉ từ tầng ngoài thì các loạikhí của khí quyển (gồm các nguyên tử, phân tử) có thể, ở một mức độ nhất định, thoát ra để bayvào không gian liên hành tinh Các khí chính trong tầng ngoài là các khí nhẹ nhất, chủ yếu làhidro, với một ít heli, điôxít cacbon, ôxy nguyên tử gần đáy của tầng ngoài Tầng ngoài là lớpcuối cùng trước khi tiến vào vũ trụ

Khái niệm hiệu ứng nhà kính

Hiệu ứng nhà kính, xuất phát từ effet de serre trong tiếng Pháp, do Jean Baptiste JosephFourier lần đầu tiên đặt tên, dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi năng lượng bức xạ của tia sáng mặttrời, xuyên qua các cửa sổ hoặc mái nhà bằng kính, được hấp thụ và phân tán trở lại thành nhiệtlượng cho bầu không gian bên trong, dẫn đến việc sưởi ấm toàn bộ không gian bên trong chứkhông phải chỉ ở những chỗ được chiếu sáng

Hiệu ứng này đã được sử dụng từ lâu trong các nhà kính trồng cây Ngoài ra hiệu ứng nhàkính còn được sử dụng trong kiến trúc, dùng năng lượng mặt trời một cách thụ động để tiếtkiệm chất đốt sưởi ấm nhà ở

Khi bức xạ Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất, một phần bức xạ này sẽ phản xạ lại vào vũ trụtại biên ngoài khí quyển, phần còn lại xuyên qua bầu khí quyển truyền đến bề mặt Trái Đấtdưới dạng bước sóng ngắn Tại đây, một phần bức xạ sóng ngắn phản xạ lại, xuyên qua lớp khínhà kính vào không gian vũ trụ và một phần đốt nóng Trái Đất Trái Đất hấp thu phần nănglượng bước sóng ngắn và trở thành vật bức xạ nhiệt vào khí quyển( bức xạ sóng dài) Một phầnbức xạ hồng ngoại sóng dài do Trái Đất phát ra được hấp thụ bởi các khí trong khí quyển( hơinước, CO2, CH4, NOx…)tạo thành một lưới nhiệt bao trùm toàn bộ bề mặt Trái Đất, giữ chokhí quyển và bề mặt Trái Đất ở một nhiệt độ nhất định Hiện tượng này giống như hiện tượngnhà kính trồng rau khi mà bức xạ Mặt Trời xuyên qua kính bị giữ lại làm cho nhiệt độ của nhà

kính tăng lên Vì vậy, các khí có tính chất trên được gọi là khí nhà kính Lớp khí bao gồm cáckhí nhà kính được gọi là lớp khí nhà kính.

Qua đó ta có thể rút ra định nghĩa về hiệu ứng nhà kính: “ Hiệu ứng nhà kính là hiện

tượng trong khí quyển tầng thấp (tầng đối lưu) tồn tại một lớp khí chỉ cho bức xạ sóng ngắnxuyên qua và giữ lại bức xạ nhiệt của mặt đất dưới dạng sóng dài, nhờ đó bề mặt trái đất luôn

có nhiệt độ thích hợp đảm bảo duy trì sự sống trên Trái Đất”

Bản chất của hiện tượng hiệu ứng nhà kínhNhiệt độ bề mặt trái đất, được tạo nên do sự cân bằng giữa năng lượng mặt trời đến bề mặttrái đất và năng lượng bức xạ của trái đất vào khoảng không gian giữa các hành tinh Nănglượng mặt trời chủ yếu là các tia sóng ngắn dễ dàng xuyên qua cửa sổ khí quyển Trong khi đó,bức xạ của trái đất với nhiệt độ bề mặt trung bình 16oC là sóng dài có năng lượng thấp, dễ dàng

bị khí quyển giữ lại Các tác nhân gây ra sự hấp thụ bức xạ sóng dài trong khí quyển là khíCO2, bụi, hơi nước, khí mêtan, khí CFC Kết quả của sự trao đổi cân bằng về năng lượng giữatrái đất với không gian xung quanh, tạo nên bề mặt trái đất luôn có một nhiệt độ nhất định Quátrình này có bản chất tự nhiên nên vẫn gọi là “ Hiệu ứng nhà kính tự nhiên”

Hiệu ứng nhà kính nhân loại : là Hiệu ứng nhà kính xuất hiện do các hoạt động của conngười tạo ra từ khoảng 100 năm nay Sự gia tăng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch của loài ngườiđang làm cho nồng độ khí CO2 của khí quyển tăng lên Sự gia tăng khí CO2 và các khí nhàkính khác trong khí quyển trái đất làm nhiệt độ trái đất tăng Theo tính toán của các nhà khoahọc, khi nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi, thì nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên khoảng

3oC Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trái đất đã tăng 0,5oC trong khoảng thời gian từ1885-1940, do thay đổi của nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% đến 0,035% Dự báo, nếu

năm 2050 Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp theo thứ tự CO2, CFC,CH4, O3, NO2 Sự gia tăng nhiệt độ trái đất do hiệu ứng nhà kính có tác động mạnh mẽ tớinhiều mặt của môi trường trái đất Kể từ những năm 1860, công nghiệp hóa đã tăng và nhữngcánh rừng bị thu hẹp làm mức CO2 trong khí quyển tăng lên tới mức 100 phần triệu và nhiệt độ

ở Bắc bán cầu cũng tăng lên Nhiệt độ và các khí nhà kính gia tăng, thậm chí còn nhanh hơn kể

từ những năm 1950

Nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính

Để đến được bề mặt trái đất, năng lượng mặt trời phải đi qua lớp không khí dày Một phầnnăng lượng mặt trời đến trái đất bị giữ lại nhờ các quá trình vật lý, hóa học, sinh học Một phầnđược phản xạ về vũ trụ Bức xạ nhiệt từ trái đất phản xạ lại co bước sòng dài, kho xuyên quađược lớp khí quyển và bị giữ lại bởi các khí nhà kính Nếu các khí nhà kính tồn tại vừa phải thìchúng giúp cho nhiệt độ trái đất không quá lạnh nhưng nếu chúng có quá nhiều trong khí quyểnthì kết quả là trái đất nóng lên Sự gia tăng của CO2, CFC, CH4, O3, N2O và các khí kháctrong khí quyển là nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính Ngoài ra còn có những loại khí nhân tạo

do con người tạo ra như các freon, và một số các chất phóng xạ tự nhiên cúng “góp phần” gâynên hiệu ứng nhà kính

Chúng ta hãy cùng xem một sơ đồ đơn giản nhất về ảnh hưởng của các khí nhà kính dẫnđến hiệu ứng nhà kính:

“Bình thường tia nắng mặt trời chiếu đến trái đất

Phản xạ lên bề mặt trái đất phát tán vào khí quyển

Nhưng do các khí nhà kính tạo thành một “bẫy nhiệt”

Tia nắng mặt trời chiếu đến bị giữ lại trong khí quyển”

Các hoạt động phát thải khí nhà kính

Hoạt động công nghiệp

Trong số các hoạt động của con người thì hoạt động công nghiệp là tác nhân quan trọnggây ra sự thải các khí nhà kính Các ngành công nghiệp là nới sử dụng một lượng lớn nhiên liệuhóa thạch (than, dầu, khí đốt) Ngoài CO2, các ngành công nghiệp cũng tạo ra các loại khí nhàkính khác như trong quá trình sản xuất phân bón, hóa chất, khai thác khoáng sản

Nhà máy nhiệt diện thải vào không khí một lượng khổng lồ khí CO2, NOx, CH4 vào năm

2005, số lượng kênh thải ra khí gaz gây hiệu ứng nhà kính tại các nước công nghiệp phát triển

đã tăng quá cao, gần “đánh đổ” kỷ lục của năm 1990 mặc dù trên phạm vi toàn thế giới, cuộcđấu tranh chống lại sự nóng lên của khí hậu toàn cầu đã bắt đầu có những bước chuyển biến tốtđẹp

Văn phòng phụ trách về sự thay đổi khí hậu toàn cầu thuộc Liên hợp quốc cho biết vàonăm 2005, các kênh phát tán khí gaz ô nhiễm của 40 quốc gia công nghiệp phát triển nhất đãlên tới con số 18,2 tỷ tấn, cao hơn so với 18,1 tỷ tấn vào năm trước đó Cũng theo cơ quan này,mức độ khí ô nhiễm thải ra lên đến mức đỉnh điểm là vào năm 1990 với 18,7 tỷ tấn khí gaz gâyhiệu ứng nhà kính thải ra bầu khí quyển

Sự gia tăng lượng khí thải vào năm 2005 khẳng định xu hướng biến động tăng lên của cáckênh phát tán khí gaz gây hiệu ứng nhà kính trên thế giới, mặc dù hầu hết các quốc gia đều nỗlực hành động để cố gắng giảm các kênh này Phần lớn trong số họ đều nhận thức rõ ràng rằng

đây chính là nguyên nhân dẫn đến sự nóng lên của khí hậu toàn cầu – một hiện tượng thiênnhiên không hề được trông đợi.

Theo những số liệu Liên hợp quốc thu thập được trong thời gian qua, “kể từ năm 2000, cáckênh thải ra khí gaz gây hiệu ứng nhà kính đã tăng thêm 2,6%”

Chỉ trong thời gian từ năm 2004 đến năm 2005, riêng số kênh thải ra khí gaz gây hiệu ứngnhà kính của Mỹ đã vượt qua 7,19 tỷ tấn lên 7,24 tỷ tấn

Mặt khác, cũng theo những điều tra, nghiên cứu của Cơ quan phụ trách vấn đề thay đổi khíhậu thuộc Liên hợp quốc, trong giai đoạn này, sự gia tăng số lượng các kênh thải ra loại khí độchại này trên phạm vi toàn cầu một phần lớn bắt nguồn từ sự phục hồi kinh tế của các nướcthuộc hệ thống Liên bang Xô Viết

Các kênh thải khí gaz ô nhiễm của Nga đã vượt qua 2,09 tỷ tấn vào năm 2004 lên 2,13 tỷtấn vào năm 2005 Tuy vậy, các kênh phát tán khí độc hại của Nga vẫn còn ở mức độ rất xa sovới “kỷ lục” của nước này vào năm 1990 với 3 tỷ tấn khí thải, chính xác là trước khi Nga ralệnh đóng cửa nhiều nhà máy sản xuất công nghiệp

Giao thông vận tải

Sự phát triển nhanh các phương tiện giao thông vận tải của thế giới là nguyên nhân tiềmtàng gây tăng Hiệu ứng nhà kính

Trong quá trình hoạt động các phương tiện giao thông phát thải vào không khí một khốilượng lớn các loại khói, khí độc như CO, CO2, hidro cacbon, NO2, SO2, khói đen, chì và cácdạng hạt khác Tùy theo loại động cơ và loại nhiên liệu mà khối lượng các chất thải độc hạichiếm tỷ lệ khác nhau trong khí xả Trong những năm gần đây người ta chú ý nhiều đến giaothông vận tải vì nó góp phần thải ra CO2 – khí nhà kính quan trọng nhất Trên toàn thế giớikhoảng 15% CO2 trong không khí là do các phương tiện giao thông vận tải thải ra

Khi dòng xe lưu thông trên đường, đặc biệt là khi hãm phanh, các lốp xe sẽ ma sát mạnhvới mặt đường làm mòn đường, mòn các lốp xe và tạo ra bụi đá, bụi cao su và bụi sợi Các bộphận ma sát của phanh bị mòn cũng thải ra bụi kẽm, đồng, niken, crom, sắt và cadimi Ngoài raquá trình cháy không hết nhiên liệu cũng thải ra bụi cacbon Bên cạnh các nguồn bụi sinh ra từ

xe, còn có bụi đất đá, cát tồn đọng trên đường do chất lượng đường kém, do đường bẩn và dochuyên chở các vật liệu xây dựng, chuyên chở rác

Khai thác rừng

Việc gia tăng khai thác gỗ và ô nhiễm môi trường không khí ở các nước đang phát triển làcho diện tích rừng suy giảm nhanh chóng Tính trung bình, tốc độ mất rừng hàng năm của thếgiới vào khoảng 20 triệu ha Bên cạnh suy giảm về diện tích, chất lượng rừng cũng bị suy giảm.Những nguyên nhân trên đang làm giảm khả năng hấp thụ khí C02 của rừng thế giới theo thờigian

Sự mất rừng: chủ yếu là do chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp, vẫn ở một tốc độnhanh: khoảng 13 triệu ha mỗi năm

Trong giai đoạn 2000-2005 thì tỉ lệ mất rừng toàn cầu giảm còn 7,3 triệu ha mỗi năm(so sánh với tỉ lệ mất 8,9 triệu ha mỗi năm trong giai đoạn 1990 -2000).

Hoạt động nông nghiệp

Dân số ngày càng tăng làm cho nhu cầu về lương thực, thực phẩm của con người tăng lên.Con người phải đẩy mạnh khai thác tài nguyên đất, tăng cường quay vòng sản xuất, sử dụngmột khối lượng lớn các phân bón hoá học và các thuốc bảo vệ thực vật Điều này đã làm chođất bị giảm độ phì nhiêu, ô nhiễm nặng nề do dư lượng phân hoá học và thuốc bảo vệ thực vậtNgày 12/1, Thông tấn xã Việt Nam dẫn báo cáo của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệpLiên hợp quốc (FAO), cho biết chăn nuôi gia súc là một trong những nguyên nhân gây nên hiệuứng nhà kính

Theo báo cáo trên, phân gia súc không chỉ làm ô nhiễm môi trường, mà còn phát tán khíCO2 cũng như nhiều chất hóa học khác có tác động mạnh tới sự ấm lên của Trái Đất

Đặc biệt trong số đó có chất nito oxit, chiếm 65% lượng khí và chất hóa học phát tán Chấtkhí này có khả năng làm Trái Đất ấm lên gấp 296 lần so với khí CO2 và khí mêtan, loại khí độchại hơn CO2 tới 23 lần

ra cao gấp 40.000 lần so với lượng CO2 hiện có trong khí quyển

Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu một số chất khí có ảnh hưởng chính đến hiện tượng hiệu ứng

Khí cacbon điôxít (CO2)

Ngày nay, sự gia tăng nồng độ CO2 trong khí quyển đang là mối quan tâm của toàn cầu.Các nhà nghiên cứu lo ngại rằng sự gia tăng các khí gây hiệu ứng nhà kính, đặc biệt là khí CO2chính là nhân tố gây nên những biến đổi bất ngờ và không lường trước của khí hậu

Sự tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch cùng với các hoạt động khác của con người là nhữngnguyên nhân chính gây nên những biến động về nồng độ CO2 trong khí quyển Sự gia tăng khíCO2 và các khí nhà kính khác trong khí quyển làm nhiệt độ trái đất tăng lên Theo sự tính toáncủa các nhà khoa học, khi nồng độ của CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi thì nhiệt độ bề mặt

trái đất tăng khoảng 3OC Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ của trái đất đã tăng 0,5OCtrong khoảng thời gian từ năm 1885 đến năm 1940 do thay đổi của nồng độ CO2 trong khíquyển từ 0,027% lên 0,035% Dự báo nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính,

mẽ tới nhiều mặt của môi trường trái đất Kể từ năm 1860, khi nền công nghiệp phát triển cùngvới những cánh rừng bị thu hẹp đã làm cho CO2 trong khí quyển tăng lên tới 100 phần triệu vànhiệt độ ở Bắc bán cầu cũng tăng lên Và hiện tượng này có xu hướng gia tăng hơn kể từ năm1950

Nồng độ phát thải cacbon hóa thạch ngày càng tăng, ta có thể thấy rõ qua sơ đồ

Ước tính mỗi năm riêng việc đốt than đá đã thải vào khí quyển 25000 tỷ tấn cacbon điôxít

Để đánh giá hàm lượng CO2 của khí quyển, các nhà khoa học đã lấy các mẫu băng trong cácchỏm núi băng dày 3400m (có niên đại 160 thiên niên kỉ) ở các độ sâu Kết quả cho thấy rằngkhông khí bị nhốt trong các khối băng chứa hàm lượng CO2 là 0,02% (200ppm) Giá trị đó thấphơn 1/3 so với thời kì tiền công nghiệp (trước cách mạng công nghiệp cuối thế kỉ 18) là279ppm và vào cuối thế kỉ 19, tỷ lệ này là 290ppm Đến năm 1989, việc phân tích đã cho biếthàm lượng CO2 khí quyển tăng lên 350ppm và đến năm 1990 là 354ppm Như vậy trongkhoảng một thế kỷ, từ năm 1850 đến nay, hàm lượng CO2 trong khí quyển đã tăng lên 25%.Việc đo lường loại khí này trong băng của các đới cực đã cho thấy rõ từ 150 thiên niên kỷ naychưa bao giờ hàm lượng CO2 trong khí quyển lại tăng nhanh như vậy Hiện nay, hàm lượngCO2 trong khí quyển tăng lên đều đặn mỗi năm 1.4ppm Người ta ước đoán đến năm 2030,hàm lượng CO2 của khí quyển trái đất lên tới 600ppm (0,06%) gấp đôi hàm lượng của thế kỷXIX

Sự biến đổi nồng độ CO2 trong khí quyển được thể hiện rõ qua sơ đồ

Sự tăng cao hàm lượng CO2 trong khí quyển sẽ dẫn tới nhiều hậu quả do ô nhiễm môitrường Sự tăng cao này đến một mức độ nào đó sẽ gây hại cho sự sống của con người và cácloài sinh vật.

Các nguyên nhân dẫn đến sự gia tăng hàm lượng CO2 trong khí quyển:

của các ô tô Mỹ trong một năm đã phát thải vào không khí khoảng 72 triệu tấn CO2 );

cháy rừng ở khắp các châu lục địa ;

khí cacbon dioxit và lưu huỳnh dioxit lớn (Hồ Nyos ở Cameroon nằm gọn trong miệng núilửa, làm nước hồ chứa một khối lượng CO2 lớn là 200 triệu m3 , vì vậy mà từ nước hồ bốclên một đám mây CO2 phủ quanh hồ, có lần đã làm chết ngạt 1700 người sống xungquanh hồ và mọi sinh vật đi qua Hồ Monoun ở cách đó 100km có độ sâu 96m và chứa đến

15 triệu m3 CO2 phát thải vào không khí xung quanh và đã giết chết 37 người sống gầnđó)

Hiện nay người ta ước tính hàng năm việc đốt nhiên liệu hóa thách đã thải vào khí quyển5,5 tỷ tấn CO2 Tỷ lệ phát thải CO2 trên toàn cầu được thống kê như sau:

Mỹ là quốc gia đứng đầu thế giới về ô nhiễm môi trường bởi CO2 và các loại khí thảikhác Mỹ, Canada và Mêhicô đã tiêu thụ gần 40% năng lượng hóa thạch tiêu thụ trên thế giới.Tại hội nghị Manila 1995, các quốc gia công nghiệp phương Tây bị tố cáo là thủ phạm gây

ra ô nhiễm môi trường, hàng năm đã phát thải vào khí quyển 23 tỷ tấn khí CO2 phá hoại lớpozon Còn ở Châu Á, Trung Quốc là nước đứng đầu trong phát thải CO2 và các khí khác vàomôi trường (6,6% trong tổng số), tiếp theo đó là Nhật Bản (chiếm 3,9% trong tổng số)

Chính vì những lý do trên nên có thể nói CO2 la một trong những khí có tác động mạnh

mẽ nhất đến môi trường hiện nay

Khí CFC

Chiếm 20% trong cơ cấu các khí gây hiệu ứng nhà kính Là những hóa chất do con ngườitổng hợp để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và từ đó xâm nhập vào khí quyển KhíCFC là một hợp chất bao gồm clo, flo và cacbon Bình thường chúng là loại khí trơ nhưngtrong khí quyển, dưới tác dụng của tia bức xạ tử ngoại của mặt trời, nó giải thoát clo - mỗinguyên tử clo phản ứng dây chuyền với 100.000 phân tử ozon và biến ozon thành oxi theo phảnứng sau:

Cl + O3 → ClO + O2 ;

ClO + O → Cl + O2 ;

Và như vậy, theo các phản ứng trên khí ozon (O3) sẽ mất đi, còn khí clo (Cl) luôn tồn tại

và tiếp tục phá hủy tầng ozon

Như đã biết, trong tầng bình lưu của khí quyển trái đất ở độ cao 18 ÷ 40km có một lớpgiàu khí ozon gọi là tầng ozon Tầng ozon xuất hiện trong khí quyển đồng thời với sự có mặtcủa khí oxi Lượng khí ozon trong khí quyển vô cùng nhỏ, khoảng 4.10-7% thể tích Tuy nhiêntầng ozon có vai trò cực kì quan trọng đối với đời sống sinh vật trái đất vì nó có khả năng hấpthụ toàn bộ năng lượng bức xạ cực tím của mặt trời với bước sóng 0,29µm ÷ 0,22µm, có tácđộng hủy diệt mọi sinh vật trên trái đất Ngoài ra tầng ozon còn hấp thụ cả bức xạ hồng ngoạinên được xem là ranh giới ngoài của sinh quyển

Trong khí quyển, khí ozon sinh ra và mất đi rất nhanh, nó tồn tại trong một vài phút Cáctính toán cho thấy nồng độ khí ozon trong khí quyển đạt giá trị cực đại ở độ cao 25 ÷ 30km.Trong khí quyển, nồng độ ozon cũng thay đổi trong ngày theo mùa Nồng độ ozon vào thời gianbuổi chiều cao hơn buổi sáng Nồng độ ozon đạt giá trị cực đại vào mùa xuân và cực tiểu vàomùa thu Nồng độ ozon ở tầng đối lưu của vùng cực theo lý thuyết thường cao gấp hai lần vùngxích đạo Độ cao mà nồng độ ozon đạt giá trị lớn nhất ở xích đạo là 25km, khi di chuyển về haicực sẽ giảm xuống độ cao 13km Trong khí quyển, nồng độ ozon lớn hơn 1ppm, ở độ cao mặtbiển nồng độ ozon trong khí quyển độ 0,05ppm

Tầng ozon trong khí quyển có lợi cho con người và động vật, nó “bảo vệ, che chắn” bức

xạ tử ngoại của mặt trời Bức xạ mặt trời chiếu qua tầng ozon xuống mặt đất, phần lớn đượctầng ozon hấp thụ, điều tiết khí hậu và sinh thái trái đất Nếu như vậy, tầng ozon trong khíquyển bị chọc thủng sẽ gây ra thảm họa hệ sinh thái ở mặt đất Một trong nhưng nguyên nhânchính làm tầng ozon bị “chọc thủng” là do loài người đã sử dụng nhiều và thải vào khí quyển.Tầng ozon có tác dụng bảo vệ che chắn bức xạ tử ngoại của mặt trời, chính vì vậy khi tầngozon bị chọc thủng sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái và môi trường sống

Hiện nay trên thế giới, các quốc gia cũng đang áp dụng các biện pháp cắt giảm phát thảikhí CFC, một số hợp chất liên quan cũng bị cấm sử dụng Tuy nhiên CFC lại được sinh ra từcác quá trình sản xuất công nghiệp nên việc kiểm soát sự phát thải nó là rất khó khăn và nó gâyảnh hưởng đáng kể với các nền kinh tế toàn cầu

Nghị định thư Kyoto đã được soạn thảo (1997) nhằm thực hiện công ước khung của Liênhợp quốc về thay đổi khí hậu Công ước này kêu gọi các nước công nghiệp hóa phải giảm thảikhí nhà kính trên phạm vi toàn cầu (đặc biệt là khí CFC) với tỷ lệ thấp hơn mức năm 1990 là5,2% vào thập kỷ tới Tuy nhiên các nước công nghiệp hàng đầu như Mỹ, Nga vì những tínhtoán thực dụng vẫn đang thoái thác không tham gia ký công ước này.

Hiện nay tình trạng suy thoái tầng ozon bình lưu xảy ra mạnh mẽ ở nhiều nơi trên thế giới,đặc biệt là hai cực trái đất

Tại Nam Cực, kể từ khi phát hiên lỗ thủng tầng ozon vào năm 1985, theo số liệu của các

cơ quan nghiên cứu quốc tế, kích thước lỗ thủng tầng ozon không ngừng tăng lên Nó đã đạt27,2 triệu km2 vào ngày 19/09/1998 và 28,3 triệu km2 vào ngày 03/09/2000 Hiện nay theoNASA, kích thước lỗ thủng đã ổn định nhưng nồng độ ozon trong lỗ thủng tiếp tục giảm

Tại Bắc Cực từ tháng 12/1999 đến 03/2000, nhiệt độ phần thấp khí quyển (10 ÷ 22km) ởBắc Cực đã giảm 40C ÷ 50C, nên quá trình phá hủy ozon gia tăng Sự thiếu hụt tổng lượngozon trong thời gian từ tháng 2 đến tháng 03/2000 so với thời điểm năm 1976 khoảng 2950triệu tấn, gấp đôi sự thiếu hụt vào các năm 1998 và năm 1999

Tác hại của việc suy thoái tầng ozon:

-cường độ bức xạ mặt trời) trên bề mặt trái đất và do đó làm tăng: 0,6 ÷ 0,8% ca đục thủytinh thể; 2% ca mắc ung thư da không sắc tố; 0,6% tỷ lệ mắc sắc tố da ác tính

giảm 30% thì sẽ tăng gấp đôi và khi giảm 50% sẽ tăng gấp 4 lần

sơ cấp của thực vật Theo số liệu nghiên cứu ở Châu Nam Cực thì bức xạ cực tím UVB đãlàm giảm 23% năng suất sơ cấp thực vật phù du, nguồn thức ăn của 500 ÷ 700 triệu tấnthân mềm và 120 loài cá, 80 loài chim biển, 6 loài hải cẩu, 15 loài cá voi

Có thể nói đó là những minh chứng tiêu biểu cho sự tác động của việc suy thoái ozon Nhưvậy, tình trạng suy thoái tầng ozon đang là nguyên nhân làm cho mức độ tác động tiêu cực củahiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu đang ngày càng trở nên trầm trọng hơn

Khí mêtan (CH4)

Khí CH4 là một trong các khí có tác động mạnh mẽ gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính.CH4 là thành phần chính của khí tự nhiên, khí dầu mỏ, khí bùn ao, đầm lầy Mặc dù CO2 lànguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính, còn CH4 chỉ thải vào không khí với một lượng thấphơn rất nhiều thế nhưng CH4 có hại cho khí hậu lớn gấp 30 lần so với cùng một lượng nhấtđịnh khí CO2

Hiện nay, mật độ của khí CH4 đã tăng khoảng 150% từ năm 1750 đến năm 1998 Mật độtrung bình của nó trên bề mặt trái đất là khoảng 1745ppb Mật độ ở Bắc bán cầu cao hơn vì ở

đó có nhiều nguồn CH4 hơn (cả thiên nhiên lẫn nhân tạo) Mật độ của CH4 cũng thay đổi theomùa, thấp nhất vào cuối hè