Biến đổi khí hậu và các biện pháp khắc phục

Giới thiệu chung Lời nói đầu Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn nhất với nhân loại trong thế kỉ 21. Nó đã và đang tác động nghiêm trọng tới sản xuất, đời sống và môi trường trong phạm vi toàn thế giới. Nhiệt độ tăng, nước biển dâng gây ngập lụt, nhiễm mặn nguồn nước, gây rủi ro lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế- xã hội trong tương lai. Trái đất nóng lên, nước biển dâng cao, biến đổi khí hậu đến nay không còn là vấn đề riêng của một nước nào mà đó là vấn đề chung, là trách nhiệm của toàn cầu. Các quốc gia trên thế giới đang rất nỗ lực xây dựng và thực hiện các hành động chiến lược nhằm thích ứng với sự nóng lên toàn cầu, ngăn ngừa và hạn chế tác động của các hiện tượng khí hậu cực đoan do biến đổi khí hậu. Mục lục 1. Biến đổi khí hậu toàn cầu 03 2. Lắng đọng axit 09 3. Hiệu ứng nhà kính 18 4. Mối quan hệ giữa các thành phần của môi trường 20 5. Suy giảm tầng ozon 26 6. Mối quan hệ dân số và tài nguyên môi trường 29 KẾT LUẬN

doc31 trang | Chia sẻ: banmai | Ngày: 02/05/2013 | Lượt xem: 3472 | Lượt tải: 6download
Tóm tắt tài liệu Biến đổi khí hậu và các biện pháp khắc phục, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
gồm cả hai hình thức: lắng đọng khô ( dry deposition) và lắng đọng ướt. Lắng đọng ướt có thể thể hiện dưới nhiều dạng ( trước đây thường quen gọi chung là Mưa axit): mưa, tuyết, sương mù, hơi nước có tính axit; còn lắng đọng khô bao gồm các dạng: khí (gases), hạt bụi (particulate) và sol khí (aerosol) có tính axit. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này bài tiểu luận của em sẽ đi sâu tìm hiểu về lắng đọng axit trên một số phương diện cụ thể như sau: Phần một: Cơ chế hình thành Phần hai: Ảnh hưởng của lắng đọng axit Phần ba: Biện pháp khắc phục I. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH Lắng đọng axít là hiện tượng được tạo thành trong điều kiện khí quyển bị ô nhiễm các khí SO2,NOx lắng đọng xuống bề mặt trái đất ở trạng thái khô như bụi,khí gas,sol khí có tính axit,ở dạng ướt (mưa axit);mưa tuyết ,sương mù có tính axit. Độ acid được đo bằng thang pH (thang logarith), trong đó pH = 7 để chỉ các dung dịch trung tính. Thông thường pH = 5,6 (pH 5,6 là mức pH của nước bão hoà khí CO2) được coi là cơ sở để xác định mưa acid. Điều này có nghĩa là bất kỳ một trận mưa nào có độ acid thấp hơn 5,6 được gọi là mưa acid. Cũng cần nói thêm rằng, trong giới chuyên môn đôi khi người ta dùng thuật ngữ "sự lắng đọng acid" (Acid deposition), thay vì mưa acid (acid rain). Hai thuật ngữ này khác nhau ở chỗ acid deposition là sự lắng đọng của acid trong khí quyển xuống bề mặt Trái đất (kế cả dạng khô [các hạt bụi] hay dạng ướt [mưa acid]), còn mưa acid chỉ thuần túy nói về sự lắng đọng acid trong khí quyển xuống bề mặt Trái đất ở dạng ướt.Trước tiên ta đi xét su tạo thành mưa axit-một nguyên nhân quan trọng cửa sự lắng đọng axit trong tự nhiên. Cơ chế hình thành mưa acid là cơ chế hình thành những chất hoá học hình thành lênacid, đó là SO2,NOx,các chất này từ các nguồn khác nhau được thải vào bầu khí quyển.trong khí quyển những chấtnày trải qua nhiều phản ứng hoa học khác nhau,kết hợp với nước tạo thành các hạt acid sulfuric(H2SO4), acid nitơric (HNO3). Khi trời mưa, tuyết,các hạt acid này tan trong nước mưa, hoặc lắng đọng trong tuyết làm độ PH giảm, gâymưa acid . Quá trình tạo nên mưa acid: Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như than đá và dầu mỏ có chứa một lượng lớn lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa nhiều nitơ. Quá trình đốt sản sinh ra các khí độc hại như : lưu huỳnh đioxit (SO) và nitơ đioxit (NO2). Các khí này hòa tan với hơi nước trong không khí tạo thành các axit sunfuric (H2SO4) và axit nitric(HNO3). Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm. Nếu nước mưa có độ pH dưới 5 được gọi là mưa axit. Do có độ chua khá lớn, nước mưa có thể hoà tan được một số bụi kim loại và ôxit kim loại có trong không khí như ôxit chì,... làm cho nước mưa trở nên độc hơn nữa đối với cây cối, vật nuôi và con người. Cơ chế hóa học của quá trình chuyển đổi SO2 và NOx thành acid Đối với SO - Ở pha khí: Ở pha khí có nhiều phản ứng khác nhau để chuyển đổi SO thành acid sulfuric. Một trong những phản ứng đó là phản ứng quang oxy hóa SO bởi tia UV. Tuy nhiên, phản ứng này đóng góp một phần không quan trọng vào việc tạo thành acid sulfuric. Loại phản ứng thứ hai là quá trình oxy hóa SO2 bởi oxygen trong khí quyển, phản ứng diễn ra như sau:  2 SO2 + O2 ---> 2 SO3 (1) SO3 + H2O ---> H2SO4 (2) Phản ứng số 2 xảy ra với tốc độ nhanh, trong khi phản ứng số 1 xảy ra rất chậm, do đó loại phản ứng số 2 này cũng đóng vai trò không quan trọng trong việc chuyển đổi SO2 thành acid sulfuric. Một số phản ứng khác cũng đóng vai trò không quan trọng trong việc chuyển đổi SO2 thành acid sulfuric bao gồm phản ứng oxy hóa bởi sản phẩm của phản ứng alkene - ozone, oxy hóa bởi phản ứng của các chất NxOy, oxy hóa bởi gốc peroxy. Chỉ có loại phản ứng sau đây đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi SO2 thành acid sulfuric, phản ứng diễn ra như sau: HO + SO2(+M) ---> HOSO2(+M) Phản ứng này diễn ra với tốc độ rất nhanh, gốc hydroxy cần cho phản ứng được tạo ra bởi quá trình phân hủy quang học ozone. - Ở pha lỏng:Ở pha lỏng SO2 tồn tại ở 3 dạng: [S(IV) ---> [SO2 (aq)] + [HSO3-] + [SO32-] Quá trình phân ly diễn ra như sau:  SO2 (aq) ---> H+ + HSO3- HSO3- (aq) ---> H+ + SO32- Việc thiết lập cân bằng 2 phương trình trên phụ thuộc vào pH, kích thước các hạt nước, "hệ số liên kết" giữa nước và SO2. Phản ứng oxy hóa SO2 ở pha lỏng nhờ vào các xúc tác kim loại như ion Fe3+, Mn2+ hoặc kết hợp của 2 ion trên. Tuy nhiên, phản ứng oxy hóa SO2 bởi ozone quan trọng hơn vì nó không cần xúc tác và hàm lượng ozone trong khí quyển cao hơn hàm lượng oxy nguyên tử trong khí quyển. Quá trình oxy hóa SO2 ở pha lỏng chiếm ưu thế nhất là quá trình oxy hóa bởi hydrogen peroxide, phản ứng này tạo nên một chất trung gian (A-), có thể là peroxymonosulfurous acid ion, phản ứng diễn ra như sau:  HSO3- + H2O2 ---> A- + H2O A- + H+ ---> H2SO4 Đối với NOx: - Ở pha khí: Việc tạo thành acid nitric chủ yếu nhờ vào phản ứng của gốc hydroxy, gốc này có hoạt tính cao và hiện diện nhiều trong khí quyển. Phản ứng diễn ra như sau: HO + NO2(+M) ---> HONO2(+M) - Ở pha lỏng: Có 3 loại phản ứng đóng vai trò tương đương nhau trong việc chuyển hóa NOx thành acid nitric  2NO2 (g) + H2O (L) ---> 2 H+ + NO3- + NO2- NO (g) + NO2 (g) + H2O (L) ---> 2H+ + 2NO2- 3NO2 (g)+ H2O (L) ---> 2H+ + 2NO3- + NO (g) Ba loại phản ứng này phụ thuộc vào áp suất riêng phần của NOx hiện diện trong khí quyển và độ hòa tan rất thấp của NOx trong nước. Các phản ứng trên có thể tăng tốc độ với sự hiện diện của các chất xúc tác kim loại như Fe3+,Mn2+. II. ẢNH HƯỞNG CỦA LẮNG ĐỌNG AXIT A. Tác động tiêu cực 1. Ảnh hưởng của mưa acid lên thực vật và đất . Một trong những tác hại nghiêm trọng của mưa acid là các tác hại đối với thực vật và đất. Khi có mưa acid, các dưỡng chất trong đất sẽ bị rửa trôi. Các hợp chất chứa nhôm trong đất sẽ phóng thích các ion nhôm và các ion này có thể hấp thụ bởi rễ cây và gây độc cho cây. Như chúng ta đã nói ở trên, không phải toàn bộ SO2 trong khí quyển được chuyển hóa thành acid sulfuric mà một phần của nó có thể lắng đọng trở lại mặt đất dưới dạng khí SO2. Khi khí này tiếp xúc với lá cây, nó sẽ làm tắt các thể soma của lá cây gây cản trở quá trình quang hợp. Một thí nghiệm trên cây Vân Sam (cây lá kim) cho thấy, khi phun một hỗn hợp acid sulfuric và acid nitric có pH từ 2,5 - 4,5 lên các cây Vân Sam con sẽ làm xuất hiện và phát triển các vết tổn thương có màu nâu trên lá của nó và sau đó các lá này rụng đi, các lá mới sẽ mọc ra sau đó nhưng với một tốc độ rất chậm và quá trình quang hợp bị ảnh hưởng nghiêm trọng. 2. Ảnh hưởng đến khí quyển Các hạt sulphate, nitrate tạo thành trong khí quyển sẽ làm hạn chế tầm nhìn. Các sương mù acid làm ảnh hưởng đến khả năng lan truyền ánh sáng Mặt trời. Ở Bắc cực, nó đã ảnh hưởng đến sự phát triển của Địa y, do đó ảnh hưởng đến quần thể Tuần lộc và Nai tuyết - loại động vật ăn Địa y. 3. Ảnh hưởng đến các công trình kiến trúc Các hạt acid khi rơi xuống nhà cửa và các bức tượng điêu khắc sẽ ăn mòn chúng. Ví dụ như tòa nhà Capitol ở Ottawa đã bị tan rã bởi hàm lượng SO2 trong không khí quá cao. Vào năm 1967, cây cầu bắc ngang sông Ohio đã sập làm chết 46 người; nguyên nhân cũng là do mưa acid. 4. Ảnh hưởng đến các vật liệu. Mưa acid cũng làm hư vải sợi, sách và các đồ cổ quý giá. Hệ thống thông khí của các thư viện, viện bảo tàng đã đưa các hạt acid vào trong nhà và chúng tiếp xúc và phá hủy các vật liệu nói trên. 5. Ảnh hưởng của mưa acid lên ao hồ và hệ thủy sinh vật Mưa acid ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các ao hồ và hệ thủy sinh vật. Mưa acid rơi trên mặt đất sẽ rửa trôi các chất dinh dưỡng trên mặt đất và mang các kim loại độc xuống ao hồ. Ngoài ra vào mùa xuân khi băng tan, acid (trong tuyết) và kim loại nặng trong băng theo nước vào các ao hồ và làm thay đổi đột ngột pH trong ao hồ, hiện tượng này gọi là hiện tượng "sốc" acid vào mùa Xuân. Các thủy sinh vật không đủ thời gian để thích ứng với sự thay đổi này. Thêm vào đó mùa Xuân là mùa nhiều loài đẻ trứng và một số loài khác sống trên cạn cũng đẻ trứng và ấu trùng của nó sống trong nước trong một thời gian dài, do đó các loài này bị thiệt hại nặng. Acid sulfuric có thể ảnh hưởng đến cá theo hai cách: trực tiếp và gián tiếp. Acid sulfuric ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thụ oxy, muối và các dưỡng chất để sinh tồn. Đối với các loài cá nước ngọt acid sulfuric ảnh hưởng đến quá trình cân bằng muối và khoáng trong cơ thể chúng. Các phân tử acid trong nước tạo nên các nước nhầy trong mang của chúng làm ngăn cản khả năng hấp thu oxygen của các làm cho cá bị ngạt. Việc mất cân bằng muối Canxi làm giảm khả năng sinh sản của các, trứng của nó sẽ bị hỏng ... và xương sống của chúng bị yếu đi. Muối đạm cũng ảnh hưởng đến cá, khi nó bị mưa acid rửa trôi xuống ao hồ nó sẽ thúc đẩy sự phát triển của tảo, tảo quang hợp sẽ sinh ra nhiều oxygen. Tuy nhiên do cá chết nhiều, việc phân hủy chúng sẽ tiêu thụ một lượng lớn oxy làm suy giảm oxy của thủy vực và làm cho cá bị ngạt. Mặc dầu nhiều loại cá có thể sống trong môi trường pH thấp đến 5,9 nhưng đến pH này Al2+ trong đất bị phóng thích vào ao hồ gây độc cho cá. Al2+ làm hỏng mang cá và tích tụ trong gan cá.  6. Ảnh hưởng lên người Các tác hại trực tiếp của việc ô nhiễm do các chất khí acid lên người bao gồm các bệnh về đường hô hấp như: suyển, ho gà và các triệu chứng khác như nhức đầu, đau mắt, đau họng ... Các tác hại gián tiếp sinh ra do hiện tượng tích tụ sinh học các kim loại trong cơ thể con người từ các nguồn thực phẩm bị nhiễm các kim loại này do mưa acid. B. Tác động tích cực : 1. Mưa axit làm mát trái đất: Những cơn mưa chứa axit sulphuric làm giảm phát thải methane từ những đầm lầy, nhờ đó hạn chế hiện tượng trái đất nóng lên. Một cuộc điều tra toàn các thành phần sunfua có trong mưa axit có khả năng ngăn cản trái đất ấm lên, bằng việc tác động vào quá trình sản xuất khí mêtan tự nhiên của vi khuẩn trong đầm lầy. Methane chiếm 27% trong các yếu tố gây nên hiệu ứng nhà kính, và các vi khuẩn ở đầm lầy là thủ phạm chính. Chúng tiêu thụ chất nền (gồm có hidro va axetat )trong than bùn rồi giải phóng khí metan, còn vi khuẩn ăn sunfua thì cạnh tranh thức ăn với chúng. Khi mưa axit đổ xuống, nhóm vi khuẩn này sẽ dùng sunfua, đồng thời tiêu thụ luôn phần đất nền đáng lý dành cho vi khuẩn sinh metan. Do vậy các cặp vi khuẩn của mêtan bị “ đói “ và sản xuất ra ít khí nhà kính.Nhiều thí nghiệm cho thấy phần sunfua lắng đọng có thể làm giảm quá trình sinh khí mêtan tới 30%. 2. Cân bằng hệ sinh thái rừng: Sự thiếu vắng các trận mưa axit cũng có thể gây ra nhiều vấn đề về môi trường.Vì lượng cácbon dioxit ngày càng tăng trong sông suối là loại khí gây ra quá trình axit hóa các nguốn nước tinh khiểt. III. BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Như ta đãnói ở trên, những tác động của mua aicd đến môi trường cũng như con người hết sức nghiêm trọng.Mưa acid đã trở thành vấn nạn đối với con người. Vấn nạn đó không chỉ bó gọn trong từng quốc gia, từng lãnh thổ, từng khu vực, mà nó mang tính toàn cầu. Do đó, để giai quyết vấn đề trên không thể chỉ bó gọn trong từng quốc gia mà cần có sự hợp tác toàn thê các nước trên toàn thế giới. Giải quyết vấn đề mưa axit, chúngta không chỉ chú ý đến cộng nghệ xử lí cũng như khăc phục hậu quả mưa axit gây ra mà còn chú ý đến nguồn gốc gây ra mưa axit và quản lí nó. 1. Biện pháp quản lí nguồn ô nhiễm Biện pháp quản lí tức là chúng ta quản lí nguồn gây ô nhiễm, không cho các nguôn khí này phát sinh và xả tự do vào môi trường . Để làm được điếu đó, chúng ta có thể xây dựng công ước, điều luật về môi trường trong việc xả và thải các khí trên. Công ước điều luật đó phải được áp dụng trên toàn cầu các quôc gia phải thực hiện. Hơn thế trong từng quốc gia cần có biện pháp ngăn ngừa thải các nguồn khí ô nhiễm nói trên. Đối phạm vi toàn cầu, vấn đề đâu tiền cần xây dựng lứn sự hợp tác và tôn trọng. Hợp tác là sự quan tâm tất cả các quốc gia, không phân biệt phát triển hay không pháttriển. Hợp tác chinh là sự giúp đỡ các nước phát triển đối các nước nghèo trong việckhắc phục và xử lí hậu quả của mưa acid.Tôn trọng chính là việc thực hiện các công ướchay điều luột quốc tế về môi trường. Đó chính là công ước Kyoto, công ước Bornhaycông ước về nhiễm bẩn bầu không khí trong phạm vi rộng (LRTAP). Ngoài ra, chúng ta có thể xây dựng điều luật về môi trường CAA như nước Mỹ đã áp dụng hay xây dựng luật thuế về việc xả thải các chất khí gây ra mưa acid ở các nước phát triển, thuế này được đánh trên giá bán nhiên liệu . Trong từng quốc gia, ngoài việc tham gia các công ước quốc tế về môi trường thê giới mà từng quôc gia cần xây dựng điều luật riêng phù hợp với hoàn cảnh từng nước. Các nước có thể ghi sổ đen những thành phố hay địa điểm gây ô nhiễm để theo dõi và sử phạt. Bên cạnh đó nhà nước luôn cần có chương trình giáo dục tuyên truyền người dân có ý thức trong việc bảo vệ môi trường 2. Các biện pháp công nghệ Các khí gây ô nhiễm hay gây mưa acid khi đã phát thải vào môi trường thì chúng ta không thể làm sạch khí quyển được. Do vậy chúng ta chỉ có thể dùng biện pháp công nghệ giảm thiểu hay hấp thu các khí trên trước khi chúng xả vào bầu khí quyển. 2.1. Làm sạch anhydryt sunfurơ SO2 Phương pháp làm sạch SO2 bằng sữu vôi Khí SO2 được thu hồi trong tháp rửa bằng sữu vôi, sữu vôi tác dụng với SO2 theo phản ứng: SO2+Ca(OH)2 =CaSO3 + H2O Khí chứa SO2 được dẫn vào trong tháp rửa, lượng khí này được rửa bằng dung dịch vôi sữa dưới dạng phun. Lượng vôi sữa này cần được dùng với lượng lớn tránh bị tắc trong lớp ô đệm do phản ứng CaSO3 và thạch cao CaSO4.H2O. Đối phương pháp này, có thể thay dịch vôi sữa bằng vôi bột . CaCO3 + SO2 =CaSO3 + CO2 Phương pháp làm sạch SO2 bằng ammoniac Sau khi làm làm sạch bụi,asen, selen trong khí, nếu còn chứa SO2 với hàm lượng nhất định thì khí được làm nguội đến nhiệt độ 35-400C sau đó rửa khí bằng dung dịch chứa (NH4)2SO3. Khi đó phản ứng trong thiết bị xảy ra: (NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3 Kết quả phản ứng này cho thu hồi SO2. Khi đun dung dịch nhận được là amon bisunfit đến nhiệt độ sôi, phản ứng theo chiều nghịch cho ra SO2. Khí SO2 thu được với nồng độ cao dùng để sản xuất lưu huỳnh nguyên tố, acid sunfuric và các sản phẩm khác.Chất hấp thụ trong phương pháp này được tái sử dụng thực hiện theo chu trình vòng. Phương pháp kẽm Khí chứa SO2 cần làm sạch khi được rửa bằng dung dịch chứa ZnO, phản ứng xảy ra như sau: ZnO + SO2 +H2O = ZnSO3. H2O Sản phẩm của phản ứng trên tồn tại dưới dạng rắn có thể tách ra khỏi dịch thể bằng phương pháp lọc hoặc ly tâm, sau đó đem lung đến nhiệt độ 3500C được sản phẩm H2O, SO3,ZnO. ZnO được tái sử dụng lại trong chu trình trên. Theo phương pháp trên,chúng ta có thể dung MgO thay cho ZnO vẫn đạt hiệu quả. 2.2. Làm sạch nito oxit trong khí: Các khí NO, NO2, trong hỗn hợp khí thải có thể làm sạch theo phương pháp hấp phụ,dịch hấp phụ dùng thường là dịch kiềm hay chỉ nước không. 3NO2 + H2O=2HNO3 + NO Nito oxit NO sẽ bị oxy hoá trong không khí, vận tốc oxy hoá tuỳ thuộc nhiệt độ, nồngđộ NO, O2. Vì vậy phương pháp này đã hoàn lại 1/3 NO, nên sự làm sạch nito oxyt khônghoàn toàn. Phương pháp này áp dụng khi hàm lượng nito oxyt lớn hơn 1%. Khi ta dùng dịch hấp thụ kiềm, chẳng hạn dịch chứa NaOH phản ứng hấp thụ là 2NaOH + 2NO2 = NaNO3 + NaNO2 +H2O Để làm sạch nito oxyt, khí chứa nito oxyt được rửa bằng dịch các chất oxy hoá như KBrO3, KMnO4, H2O2. để tạo hiệu suất cao hơn. 2.3.Phương pháp sinh học khắc phục hậu quả mưa acid Tuy nhiên,một phươn pháp để khắc phục hậu quả mưa acid bằng phương pháp sinh học.Theo phưong pháp này chunngs ta dùngmột loại vi khuẩn để bảo vệ các công trình kiếntrúc,vật liệu hay các tác phẩm điêu khắc khỏi sự ăn mòn của mưa acid. Loại vi khuẩndùng đó là Myxococcus xanthus . Với loại vi khuẩn này, khi được quét hay phun cácdung dịch chứa loại vi khuẩn trên lên các bề mặt vật liệu bằng đá nó sẽ xâm nhậpvào đávôi với độ sâu 0,5mm. Chúng tạo nên một lớp carbonate hay ''vữa sinh học'' bền hơnchính đá vôi và chịu được mưa acid ( theo nghiên cứu của Rodriguez-Navarro và đồng nghiệp thuộc ĐH Granada, Tây Ban Nha ). Đây là một phwong pháp khá đơn giản mà lạihiệu quả mà chúng ta có thể nhân rộng và sử dụng . IV. KẾT LUẬN Mưa acid hiện nay đang là vấn đề nổi cộm trên thế giới. Mưa acid không phải là mộtvấn đề riêng của một quốc gia nào đó mà nó là vấn đề chung của nhân loại - vấn đề ô nhiễm môi trường ô nhiễm bầu không khí. Do đó để giải quyết, khắc phục vấn đề mưa acid cần có sự hợp tác nhiều quốc gia trên thế giới nhất là những nước phát triển. Màviệc đầu tiên chính là các nước này cần tôn trọng và thực hiện những yêu cầu trong các công ước về bảo vệ môi trường, phát thải các khí gây ô nhiễm . Các nước nghèo, song song việc phát triển kinh tế là công tác bảo vệ môi trường. Trong từng nước cần áp dụngcác thiết chế và cả kinh tế trong các vấn đề về gây ô nhiễm. Công tác tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi trường đến từng người dân cần được coi trọng và làm thường xuyên . Đối các cơ sở sản xuất công nghiệp luôn luôn được kiểm tra giám sát về việc xả thải các khí gây ô nhiễm . Hơn thế nữa, mỗi công dân chúng ta luôn phải có ý thức trong việc bảo vệ môi trường . HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH I. Hiệu ứng nhà kính Hiệu ứng nhà kính diễn ra khi khí quyển chứa khí đã hấp thụ tia cực quang. Khi hơi nóng từ mặt trời vô Trái Đất đã bị giữ lại ở tầng đối lưu, tạo ra hiệu ứng nhà kính ở bề mặt các hành tinh hoặc các Vệ tinh. Cơ cấu hoạt động này không khác nhiều so với một nhà kính (dùng để cho cây trồng) thiệt, điều khác biệt là nhà kính (cây trồng) có các cơ cấu cách biệt hơi nóng bên trong để giữ ấm không phải qua quá trình đối lưu. Hiệu ứng nhà kính được khám phá bởi nhà khoa học Joseph Fourier vào năm 1824, thí nghiệm đầu tiên có thể tin cậy được là bởi nhà khoa học John Tyndall vào năm 1858, và bản báo cáo định lượng kĩ càng được thực hiện bởi nhà khoa học Svante Arrhenius vào năm 1896.Một ví dụ về Hiệu ứng nhà kính làm cho nhiệt độ của không gian bên trong của một nhà trồng cây làm bằng kính tăng lên khi Mặt Trời chiếu vào. Nhờ vào sức ấm này mà cây có thể đâm chồi, ra hoa và kết trái sớm hơn. Ngày nay người ta hiểu khái niệm này rộng hơn, dẫn xuất từ khái niệm này để miêu tả hiện tượng nghẽn nhiệt trong bầu khí quyển của Trái Đất được Mặt Trời chiếu sáng là hiệu ứng nhà kính khí quyển. Trong hiệu ứng nhà kính khí quyển, phần được đoán là do tác động của loài người gây ra được gọi là hiệu ứng nhà kính nhân loại (gia tăng). Hiện này thế kỷ thứ 21 loài người đang phải đối mặt với tình trạng ấm lên do con người gây ra, tuy nhiên vấn đề vẫn đang được tranh cãi, gây ra nhiều tác hại nguy hiểm. Các vật đen có nhiệt độ từ trái đất khoảng 5.5 °C. Từ khi bề mật trái đất phản lại khoảng 28% ánh sáng mặt trời[6], nếu không có hiệu ứng nhà kính thì nhiệt độ có thể rất thấp khoảng -18 hoặc -19 °C [7][8] thay vì nhiệt độ có thể cao hơn là khoảng 14 °C. II. Hiệu ứng nhà kính khí quyển Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt đất và được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng dài. Một số phân tử trong bầu khí quyển, trong đó trước hết là [điôxít cacbon] và hơi [nước], có thể hấp thụ những bức xạ nhiệt này và thông qua đó giữ hơi ấm lại trong bầu khí quyển. Hàm lượng ngày nay của khí đioxit cacbon vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng nhiệt độ thêm khoảng 30 °C. Nếu không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên này nhiệt độ trái đất của chúng ta chỉ vào khoảng –15 °C. Có thể hiểu một cách ngắn gọn như sau : ta biết nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất được quyết định bởi cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống trái đất và lượng bức xạ nhiệt của mặt đất vào vũ trụ. Bức xạ nhiệt của mặt trời là bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khí CO2 để đi tới mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ trái đất vào vũ trụ là bức sóng dài, không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2 dày và bị CO2 + hơi nước trong khí quyên hấp thụ. Như vậy lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyển bao quanh trái đất tăng lên. Lớp khí CO2 có tác dụng như một lớp kính giữ nhiệt lượng tỏa ngược vào vũ trụ của trái đất trên quy mô toàn cầu. Bên cạnh CO2 còn có một số khí khác cũng được gọi chung là khí nhà kính như NOx, Metan, CFC. Ở thời kỳ đầu tiên của lịch sử trái đất, các điều kiện tạo ra cuộc sống chỉ có thể xuất hiện vì thành phần của điôxít cacbon trong bầu khí quyển nguyên thủy cao hơn, cân bằng lại lượng bức xạ của mặt trời lúc đó yếu hơn đến khoảng 25%. Cường độ của các tia bức xạ tăng lên với thời gian. Trong khi đó đã có đủ cây cỏ trên Trái Đất, thông qua sự quang hợp, lấy đi một phần khí điôxít cacbon trong không khí tạo nên các điều kiện khí hậu tương đối ổn định. III. Hiệu ứng nhà kính nhân loại Từ khoảng 100 năm nay con người tác động mạnh vào sự cân bằng nhạy cảm này giữa hiệu ứng nhà kính tự nhiên và tia bức xạ của mặt trời. Sự thay đổi nồng độ của các khí nhà kính trong vòng 100 năm lại đây (điôxít cacbon tăng 20%, mêtan tăng 90%) đã làm tăng nhiệt độ lên 2 °C. Không nên nhầm lẫn hiệu ứng nhà kính nhân loại với việc làm tổn thất đến lớp khí ôzôn ở tầng bình lưu cũng do loài người gây ra. IV. Những ảnh hưởng có thể xảy ra do hiệu ứng nhà kính nhân loại Phần lớn các nhà khoa học ủng hộ giả thuyết cho rằng việc tăng nồng độ các khí nhà kính do loài người gây ra, hiệu ứng nhà kính nhân loại, sẽ làm tăng nhiệt độ trên toàn cầu (sự nóng lên của khí hậu toàn cầu) và như vậy sẽ làm thay đổi khí hậu trong các thập kỷ và thập niên kế đến. Giả thuyết này bị phủ nhận bởi một số người gọi là nhà phê bình khí hậu mà con số các nhà khoa học trong họ đã giảm đi rõ rệt trong những năm vừa qua. Sau đây là một số hậu quả liên đới với việc thay đổi khí hậu do hiệu ứng này có thể gây ra: Các nguồn nước: Chất lượng và số lượng của nước uống, nước tưới tiêu, nước cho kỹ nghệ và cho các máy phát điện, và sức khỏe của các loài thủy sản có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự thay đổi của các trận mưa rào và bởi sự tăng khí bốc hơi. Mưa tăng có thể gây lụt lội thường xuyên hơn. Khí hậu thay đổi có thể làm đầy các lòng chảo nối với sông ngòi trên thế giới. Các tài nguyên bờ biển: Chỉ tại riêng Hoa Kỳ, mực nước biển dự đoán tăng 50 cm vào năm 2100, có thể làm mất đi 5.000 dặm vuông đất khô ráo và 4.000 dặm vuông đất ướt. Sức khỏe: Số người chết vì nóng có thể tăng do nhiệt độ cao trong những chu kì dài hơn trước. Sự thay đổi lượng mưa và nhiệt độ có thể đẩy mạnh các bệnh truyền nhiễm. Nhiệt độ tăng lên làm tăng các quá trình chuyển hóa sinh học cũng như hóa học trong cơ thể sống, gây nên sự mất cân bằng. Lâm nghiệp: Nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy ra hơn. Năng lượng và vận chuyển: Nhiệt độ ấm hơn tăng nhu cầu làm lạnh và giảm nhu cầu làm nóng. Sẽ có ít sự hư hại do vận chuyển trong mùa đông hơn, nhưng vận chuyển đường thủy có thể bị ảnh hưởng bởi số trận lụt tăng hay bởi sự giảm mực nước sông. • Những khối băng ở Bắc cực và nam cực đang tan nhanh trong những năm gần đây và do đó mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thể dẫn đến nạn hồng thủy. V. Các nỗ lực hiện tại để giảm trừ Hiệu ứng nhà kính nhân loại Một trong những cố gắng đầu tiên của nhân loại để giảm mức độ ấm dần do khí thải kỹ nghệ là việc các quốc gia đã tham gia bàn thảo và tìm cách kí kết một hiệp ước có tên là Nghị định thư Kyoto. Tuy nhiên, hiệp ước này không được một số nước công nhận, trong đó quan trọng nhất là Mỹ với lí do là hiệp định này có khả năng gây tổn hại cho sự phát triển kinh tế của Hoa Kỳ. Tiến sĩ Roderic Jones thuộc Trung tâm Khoa học Khí quyển, phân khoa hóa của Đại học Cambridge đã phát biểu: Tôi không muốn làm mọi người lo sợ nhưng cùng lúc tôi nghĩ rằng thật là quan trọng nếu họ hiểu được tình hình và, một cách tối yếu, sự cần thiết phải làm gì đó cho nó. Nghị định thư Kyoto rất quan trọng, mặc dù vậy, theo (nội dung) đề cập, nó không đủ để cân bằng hóa CO2. Tuy nhiên, về phía nội bộ nước Mỹ và các nước tiên tiến khác, nhiều nỗ lực để giảm khí độc mà chủ yếu thải ra từ xe máy nổ và các nhà máy kỹ nghệ đã được áp dụng khá mạnh mẽ. Ở Hoa Kỳ, hầu hết các tiểu bang đều có luật bắt buộc các phương tiện giao thông dùng động cơ nổ phải có giấy chứng nhận qua được các thử nghiệm định kì về việc đạt tiêu chuẩn nhả khói của hệ thống xe. Trồng nhiều cây xanh (nhất là những loại cây hấp thụ nhiều CO2 trong quá trình quang hợp) nhằm làm giảm lượng khí CO2 trong bầu khí quyển, từ đó làm giảm hiệu ứng nhà kính khí quyển. PHÂN TÍCH MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG I - ĐỊA QUYỂN VÀ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG. 1. Khái niêm: - Địa quyển là lớp vỏ trái đất dày từ 0-70km. Vỏ của địa quyển là lớp tổng hợp của đất, sinh quyển, không khí… 2. Các nhân tố hình thành đất. -Đất là vật thể tự nhiên được hình thành do tác động đồng thời của các nhân tố sau đây: 2.1. Đá mẹ - Mọi loại đất đều được thành tạo từ những sản phẩm phá huỷ của đá gốc (nham thạch). Những sản phẩm phá huỷ đó được gọi là đá mẹ. - Đá mẹ là nguồn cung cấp vật chất vô cơ cho đất, do đó quyết định thành phần khoáng vật, thành phần cơ giới và ảnh hưởng trực tiếp tới các tính chất lí, hoá của đất. 2.2. Khí hậu - Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành đất là nhiệt và ẩm. Tác động của nhiệt và ẩm làm cho đá bị phá huỷ thành những sản phẩm phong hoá. Những sản phẩm này sẽ tiếp tục bị phong hoá thành đất. Nhiệt và ẩm còn ảnh hưởng tới sự hoà tan, rửa trôi hoặc tích tụ vật chất trong các tầng đất, đồng thời tạo môi trường để vi sinh vật phân giải và tổng hợp chất hữu cơ cho đất. 2.3. Sinh vật - Sinh vật có vai trò chủ đạo trong việc hình thành đất: thực vật cung cấp xác vật chất hữu cơ (cành khô, lá rụng…) cho đất, rễ thực vật bám vào các khe nứt của đá làm phá huỷ đá. Vi sinh vật phân giải xác vật chất hữu cơ và tổng hợp thành mùn - Vật chất hữu cơ chủ yếu của đất. Động vật sống trong đất như giun, kiến, mối… cũng góp phần làm thay đổi một số tính chất vật lí, hoá học của đất. 2.4. Địa hình -Ở vùng núi cao, do nhiệt độ thấp nên quá trình phong hoá xảy ra chậm, quá trình hình thành đất yếu. Địa hình dốc làm cho quá trình xâm thực, xói mòn mạnh, đặc biệt khi lớp phủ thực vật bị phá huỷ, nền tầng đất thường mỏng và bị bạc màu. Ở nơi bằng phẳng, quá trình bồi tụ chiếm ưu thế, tầng đất dày và giàu chất dinh dưỡng hơn. Các hướng sườn khác nhau sẽ nhận được lượng nhiệt, ẩm khác nhau, vì thế sự phát triển của lớp phủ thực vật cũng khác nhau, ảnh hưởng gián tiếp tới sự hình thành đất. 5. Thời gian - Toàn bộ các hiện tượng xảy ra trong quá trình hình thành đất như quá trình phong hoá đá, quá trình di chuyển vật chất trong đất, quá trình hình thành vật chất hữu cơ… đều cần có thời gian. - Thời gian từ khi bắt đầu hình thành một loại đất đến nay gọi là tuổi của đất. Đất có tuổi già nhất là đất ở miền nhiệt đới và cận nhiệt đới, vì quá trình hình thành chúng không bị gián đoạn. Các loại đất trẻ nhất là đất ở miền cực và đất ở miền ôn đới, chúng mới được hình thành sau thời kỳ băng hà Đệ Tứ, cách đây chưa đến 1,5 triệu năm. 6. Con người. I. THỦY QUYẾN VÀ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG. 1. Khái niệm: - Thủy quyển là lớp nước tồn tại ở đại dương, sông hồ băng tuyết, nước ngầm….. - Thủy quyển của Trái đất nằm giữa khí quyển và địa quyển. Nó gồm có biển, hồ, sông, đầm, nước ngầm, lạch suối (dưới dạng chất lỏng) và băng hà (dưới dạng chất rắn). Theo ước tính của các nhà khoa học, tổng lượng nước trên bề mặt Trái đất vào khoảng 1,4 tỷ km3, trong đó biển chiếm 97,3% nước dưới dạng băng hà ở trên mặt đất chiếm 2,7%. Nước trong khí quyển so với 2 loại trên quá nhỏ không đáng kể. - Diện tích biển chiếm 71% bề mặt Trái đất. Nếu lấy nước biển phủ đều trên mặt đất, mặt đất sẽ có một lớp thủy quyển dày 2.700m. Nhưng khoảng 4-5 tỷ năm về trước, khi Trái đất vừa mới ra đời, bề mặt của nó không hề có giọt nước nào, không có cả một sự sống. Về sau Trái đất nguội dần đi, hơi nước trong khí quyển mới đọng lại thành nước, mưa xuống chảy vào chỗ trũng, lâu ngày tích lại, dần trở thành hồ và biển nguyên thủy. Những chất sống đầu tiên nảy mầm trong biển, đó là hồ nguyên thủy. 2. Các yếu tố ảnh hưởng. Sự vận động tuần hoàn của Thủy quyển (Ảnh: cmmacs) Dưới ánh nắng Mặt trời, thủy quyển của Trái đất không ngừng vận động tuần hoàn. Nước ở trên mặt đất bốc hơi thành hơi nước trong khí quyển, hơi nước trong khí quyển với một điều kiện thích hợp nào đó ngưng đọng lại thành nước mưa rơi xuống mặt đất và biển. Nước trên mặt đất hội tụ lại thành suối, thành sông chảy ra hồ, ra biển hoặc thấm xuống đất, qua các khe nứt của các nham thạch trở thành nước ngầm, hoặc trực tiếp bốc hơi trở lại khí quyển. Trong quá trình tuần hoàn nước, khí quyển là công cụ vận chuyển chủ yếu của nước. Nhờ có tuần hoàn nước trên Trái đất với quy mô lớn, không ngừng không nghỉ nên mới làm cho mặt đất biến đổi thường xuyên, vạn vật sinh sôi nảy nở. Thủy quyển và khí quyển là 2 quyển thường gắn liền với nhau, và có quan hệ tương hỗ, các điều kiện khí áp, sự tịch tụ hơi nước gây mưa ở khí quyển góp phần tạo nên sự phân bố nước ( thủy quyển ) ở bề mắt trái đất, ngược lại chính thủy quyển cung cấp hơi nước, làm thay đổi tính chất của khí quyển, những dòng biển nóng, lạnh, hay những khu vực gần hồ, gần biển cũng có sự trao đổi nhiệt ẩm giữa thủy quyển và khí quyển làm thay đổi khí hậu từng khu vực đó Thủy quyển và địa quyển cũng có mối quan hệ tương tự, thủy quyển chính là yếu tố phong hóa, bào mòn đá gốc, và cũng chính thủy quyển đóng vai trò vận chuyển bồi tích tạo nên các khu vực trầm tích, hình thành nên đá trầm tích. Ngoài ra đá gốc (thạch quyển) còn quyết định tới địa hình tạo nên các dạng phân bố của thủy quyển, các lớp thạch quyển có thể ảnh hưởng đến tầng nước ngầm ở vỏ phong hóa Tất cả các quyển đều có quan hệ hết sức mật thiết với nhau. III– SINH QUYỂN VÀ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG. 1. Khái niệm Sinh quyển là một quyển của Trái Đất, trong đó có toàn bộ sinh vật sinh sống. Chiều dày của sinh quyển tuỳ thuộc vào giới hạn phân bố của sinh vật: - Giới hạn phía trên là nơi tiếp giáp tầng ôdôn của khí quyển (22 – 25km) - Giới hạn phía dưới xuống tận đáy đại dương (sâu nhất > 11km); Ở lục địa xuống tới đáy của lớp vỏ phong hoá Tuy vậy, sinh vật không phân bố đều trong toàn bộ chiều dày của sinh quyển, mà chỉ tập trung vào nơi có thực vật mọc, dày khoảng vài chục mét ở phía trên và dưới bề mặt đất. Như vậy, giới hạn của sinh quyển bao gồm toàn bộ thuỷ quyển, phần thấp của khí quyển, lớp phủ thổ nhưỡng và lớp vỏ phong hoá. 2. Các nhân tố ảnh hưởng tới sự phát triển và phân bố của sinh vật. 2.1. Khí hậu Khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển và phân bố sinh vật chủ yếu thông qua các yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm không khí, nước và ánh sáng. - Nhiệt độ: mỗi loài sinh vật thích nghi với một giới hạn nhiệt nhất định. Các loài ưa nhiệt thường phân bố ở các vùng nhiệt đới và Xích đạo. Trái lại, các loài chịu lạnh chỉ phân bố ở các vĩ độ cao và các vùng núi cao. Nơi có nhiệt độ thích hợp, sinh vật sẽ phát triển nhanh và thuận lợi hơn. - Nước và độ ẩm không khí: Những nơi có điều kiện nhiệt, nước và ẩm thuận lợi như vùng Xích đạo, nhiệt đới ẩm, cận nhiệt gió mùa, ôn đới ấm… sẽ có nhiều loài sinh vật sinh sống. Còn ở hoang mạc, khí hậu rất khô nên có ít loài sinh vật cư trú tại đó. - Ánh sáng quyết định quá trình quang hợp của cây xanh. Những cây ưa sáng thường sống và phát triển tốt ở nơi có đầy đủ ánh sáng. Những cây chịu bóng thường sống trong bóng râm, dưới tán lá của những cây khác. 2.2 Đất - Các đặc tính lí, hoá và độ phì của đất ảnh hưởng đến sự phát triển và phân bố của thực vật. - Đất đỏ vàng ở khu vực nhiệt đới ẩm và Xích đạo thường có tầng dày, độ ẩm và tính chất vật lí tốt nên có rất nhiều loại thực vật sinh trưởng và phát triển. - Đất ngập mặn ở các bãi triều ven biển nhiệt đới có các loại cây ưa mặn như sú, vẹt, đước, bần, mắm, trang… Vì thế, rừng ngập mặn chỉ phát triển và phân bố ở các bãi ngập triều ven biển. 2.3. Địa hình - Độ cao, hướng sườn, độ dốc của địa hình ảnh hưởng đến sự phân bố của sinh vật ở vùng núi: nhiệt độ, độ ẩm không khí thay đổi theo độ cao của địa hình, dẫn đến việc hình thành các vành đai sinh vật khác nhau. Các hướng sườn khác nhau thường nhận được lượng nhiệt, ẩm và chế độ chiếu sáng khác nhau, do đó ảnh hưởng tới độ cao bắt đầu và kết thúc của các vành đai sinh vật. 2.4. Sinh vật - Thức ăn là nhân tố sinh học quyết định đối với sự phát triển và phân bố của động vật. - Động vật có quan hệ với thực vật về nơi cư trú và nguồn thức ăn. Nhiều loài động vật ăn thực vật lại là thức ăn của động vật ăn thịt. Vì vậy, các loài động vật ăn thực vật và động vật ăn thịt phải cùng sống trong một môi trường sinh thái nhất định. Do đó, thực vật có ảnh hưởng đến sự phát triển và phân bố của động vật: nơi nào có thực vật phong phú thì động vật cũng phong phú và ngược lại. 2.5. Con người - Con người có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố sinh vật. Điều này thể hiện rõ nhất trong việc làm thay đổi phạm vi phân bố trên nhiều loại cây trồng và vật nuôi. Ví dụ: Con người đã đưa các loại cây trồng như cam, chanh, đậu Hà Lan… từ châu Á, châu Âu sang trồng ở Trung Mĩ, Nam Mĩ và châu Phi. Ngược lại các loài như: khoai tây , cao su, thuốc lá… được đưa từ châu Mĩ sang trồng ở châu Á và châu Phi. - Ở nước ta cũng như nhiều nước khác trên thế giới, việc trồng rừng trong nhiều năm qua cũng đã làm tăng đáng kể tỉ lệ che phủ của rừng trống trên thế giới. - Song song với những tác động tích cực đó, con người đã và đang thu hẹp diện tích rừng tự nhiên trên Trái Đất. Trong vòng 300 năm trở lại đây, diện tích rừng tự nhiên trên Trái Đất đã giảm từ 70 triệu km2 xuống còn 41 triệu km2, làm mất nơi sinh sống và làm tuyệt chủng nhiều loài động, thực vật hoang dã. IV - KHÍ QUYỂN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG. 1. Khái niệm: Khí quyển là bầu không khí bao quanh trái đất. Nó chứa nhiều loại chất khí và các phân tử của nhiều chất khác. Trong số các loại chất khí, nitơ chiếm 78%, oxy 21%, đioxít cácbon 0.03% và agon 0.9% . Bầu khí quyển cũng có các phân tử hơi nước. Mêtan, oxýtnitơ, monoxít cacbon, hydro, ôzôn , hêli, nêon, kripton và xênon. Ngoài ra, còn có các phân tử cát, khói, phân tử muối, phân tử tro núi lửa, bụi thiên thạch và phấn hoa khí quyển phủ dầy đặc ở gần bề mặt trái đất và nồng độ loãng dần ở phía ngoài. Người ta ước tính lớp khí quyển dày khoảng 1000km. Bầu khí quyển có nhiều lớp. Áp suất, độ đậm đặc và nhiệt độ của không khí làm thay đổi cự ly của khí quyển với trái đất. Ở độ cao 6km, áp lực không khí giảm xuống phân nửa so với áp lực ở bề mặt trái đất. Và cứ mỗi 91 mét nhiệt độ giảm đi 0,56 độ C.Dựa trên cơ sở các đặc tính tự nhiên, bầu khí quyển được chia thành 5 tầng như sau: - Hạ tầng khí quyển Tầng này dày khoảng 17km tính từ mặt đất, nó chiếm khoảng 75% trọng lượng của khí quyển. Hầu hết các sinh vật đều sống trong tầng này. Càng lên cao, nhiệt độ càng giảm, nhiệt độ giảm đến mức tối thiểu ở độ cao 10km. Mưa, mây , bão và tuyết đều hình thành ở tầng này. Đây là tầng khí quyển quan trọng nhất đối với sinh vật. - Tầng bình lưu Tầng này dày khoảng 48km. Phần trên cùng có chứa khí ôzôn hấp thụ các tia cực tím từ mặt trời. Những tia này rất nguy hiểm cho đời sống. Ở tầng này không có gió mạnh và nhiệt độ thì không thay đổi. - Tầng bình lưu thượng Tầng này xuất hiện ở độ cao từ 50km. Ở tầng này nhiệt độ thấp đáng kể và nhiệt độ thấp nhất ở độ cao 85km. - Tầng Ion Tầng này nằm ở trên tầng bình lưu thượng, nó dày khoảng 500km. Tầng này chỉ có các phân tử tích điện. Những phân tử tích điện này phản hồi sóng âm về trái đất. - Thượng tầng khí quyển Là tầng ở ngoài cùng của khí quyển. Ở tầng này, độ đậm đặc của không khí thì rất loãng, nó có chứa hêli và hydro. Do đó, nhiệt độ ở tầng này rất cao. Bầu khí quyển cực kỳ hữu ích cho đời sống. Nếu không có khí quyển, chúng ta không thể tồn tại được. Nó bảo vệ chúng ta tránh được các tia phóng xạ nguy hểim từ mặt trời. VẤN ĐỀ SUY GIẢM TẦNG OZONE Việc suy giảm ozone ở tầng bình lưu được con người chú ý vì tầng ozone này ngăn 97-99% tia cực tím của bức xạ mặt trời không cho đến Trái đất. Nếu tia UV đến Trái đất nhiều hơn sẽ dẫn đến việc tổn thương các gene, tổn thương mắt và ảnh hưởng xấu đến các sinh vật biển; ngoài ra, nó còn làm gia tăng hiện tượng sương khói quang hóa (photochemical smog) gây nguy hại cho sức khoẻ con người và độ bền của các vật liệu. Việc suy giảm ozone ở tầng bình lưu được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1974; sau đó không bao lâu con người đã phát hiện nó có liên hệ với việc sử dụng và thải các chất CFC (chlorofluorocarbon). Trong tiểu luận này em xin trình bày cụ thể về tầng ozon, sự suy giảm tầng ozon và các ảnh hưởng có hại tới môi trường. I- KHÁI NIỆM VÀ CHỨC NĂNG CỦA TẦNG OZONE: 1.1 Khái niệm: Danh từ "tầng ozone" được dùng để ám chỉ ozone ở tầng bình lưu, nơi mà hơn 90% lượng ozone của Trái đất tồn tại. Ozone là một chất khí không màu, có tính ăn mòn và kích thích, có mùi giống như mùi dây điện bị đốt. 1.2. Tính chất và chức năng của tầng ozon: Tầng ozone hấp thu 97-99% các tia cực tím của bức xạ mặt trời. Nếu tầng ozone bị suy giảm 1% sẽ dẫn đến việc gia tăng tia cực tím ở tầng đối lưu khoảng 2%. Đơn vị để đo hàm lượng ozone là đơn vị Dobson (DU). Một DU tương đương với 27 triệu phân tử ozone trên một cm2 . Tầng ozone ở Mỹ khoảng 300 DU, trong khi đó tầng ozone ở Nam cực ở cuối mùa xuân chỉ còn khoảng 117 DU. 97-99% tia cực tím của bức xạ mặt trời (UV-B và UV-C) được hấp thụ ở tầng bình lưu để tạo thành và phá hủy ozone theo các quá trình tự nhiên. Hiệu suất chuyển đổi giữa ozone và oxy là 300 triệu tấn/ngày. Sắc tố võng mạc của mắt chúng ta hấp thu ánh sáng có bước sóng từ 400nm-700nm (ánh sáng nằm trong vùng khả kiến). Tia cực tím (UV) có bước sóng từ 150nm-300nm chia làm 3 thành phần: UV-A; UV-B và UV-C. Trong đó UV-B có bước sóng từ 270nm-320nm. Chúng ta có thể sản xuất thêm ozone hay không? Câu trả lời ngắn gọn là không. Ozone được sản sinh và phân hủy tự nhiên bởi tác dụng của của các tia UV có bước sóng khác nhau. Bình thường thì quá trình này cân bằng, do đó hàm lượng ozone ở tầng bình lưu được giữ ổn định. Nếu chúng ta sản xuất ozone và đưa nó vào tầng bình lưu thì quá trình phân hủy ozone sẽ tăng tốc cho tới khi nào hàm lượng ozone được duy trì ổn định ở một mức nào đó. Thêm vào đó, để sản xuất ozone chúng ta phải tiêu thụ một lượng lớn năng lượng. Để sản xuất ozone đạt mức bình thường, ta phải tiêu thụ gấp hai lần lượng điện năng tiêu thụ của nước Mỹ. Do đó không có cách nào để sản xuất nhanh và nhiều ozone để thay thế quá trình tự nhiên. Như thế tầng ozone là một tài nguyên của trái đất mà con nguời cần đặc biệt bảo vệ. 1.3. Các nguy hại do suy giảm tầng ozon gây ra: Như đã biết, khi tầng ozone suy giảm, lượng hấp thụ bức xạ UV-B và UV-C từ bề mặt sinh quyển sẽ tăng nhanh chóng. Các ADN bị tổn thương hấp thu năng lượng của tia UV-B, và năng lượng mà các gene hấp thụ được có thể phá vỡ liên kết của ADN. Đa số AND có thể được khôi phục lại, nhưng các ADN không thể khôi phục lại có thể dẫn đến chứng ung thư da. Nếu tầng ozone bị suy giảm 1% có thể dẫn đến việc gia tăng 2% tia UV-B, làm tăng 4% ung thư tế bào nền (basal carcinomas) và 6% ung thư tế bào vẩy (squamous-cell carcinomas). Ở hàm lượng cao, UV-B gây tổn thương mắt (kéo mây giác mạc) và nếu kéo dài sẽ gây đục nhân mắt (cataract). UV-B làm cho các thực vật biển sống ở tầng trên (2,0m) phải lặn xuống sâu hơn để tránh nó, do đó khả năng hấp thu ánh sáng khả kiến để quang hợp của các thực vật này bị giảm, đưa đến khả năng sinh trưởng và sinh sản của chúng cũng giảm theo. Các thực vật trên cạn cũng bị ảnh hưởng của tia UV-B, người ta đã làm thí nghiệm trên hơn 200 loài cây trồng và hơn 50% số đó tỏ ra nhạy cảm với UV-B. II- CÁC YẾU TỐ GÂY SUY GIẢM TẦNG OZONE: 2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng ozone chủ yếu bao gồm: Sự hoạt động của núi lửa Gió ở tầng bình lưu Các chất khí gây hiệu ứng nhà kính Chu kỳ vệt đen mặt trời Các hợp chất chứa chlor ở tầng bình lưu 2.2 Một số chất gây suy giảm tầng ozone: CHLOROFLUOROCARBONS Chlorofuorocarbons (viết tắt là CFCs) có các tên thương mại là CFC-12, CFC-113... . Trong đó con số hàng trăm cộng thêm 1 dùng để chỉ số carbon có trong hợp chất này; số hàng chục trừ đi một chỉ số hydrogen có trong hợp chất này và số hàng đơn vị chỉ số fluorine có trong hợp chất này. Ví dụ CFC -113 có 2 carbon, 0 hydrogen và 3 fluorine; CFC -12 có 1 carbon, 0 hydrogen và 2 fluorine. CFCs được tổng hợp đầu tiên vào năm 1928 để sử dụng như là chất sinh hàn. Đến năm 1930 CFCs được thương mại hóa bởi công ty Du Pont. Vào năm 1988 lượng CFCs tiêu thụ ước khoảng trên 1 tỉ kg. Vào năm 1974 M.J. Molina và F.S. Rowland công bố kết quả nghiên cứu chứng minh CFCs là chất xúc tác để phân hủy ozone với sự hiện diện của tia UV. Khả năng làm suy giảm tầng ozone của chất khí khác nhau được biểu diễn bằng trị số ODP (ozone depletion potential). ODP được tính bằng cách lấy thương số của khả năng phân hủy ozone của một CFC với khả năng phân hủy ozone của CFC -12 (ở cùng một thể tích). Ví dụ methyl chlorine có trị số ODP là 0,1 nghĩa là ở cùng một thể tích, methyl chlorine có khả năng phân hủy ozone bằng 1/10 khả năng phân hủy ozone của CFC -12. HALOGENS Halogens là tên gọi chung cho nhóm Fluorine, Chlorine, Bromine và Iodine; các hợp chất carbon có chứa một trong các chất trên gọi là halocarbon. Các halocarbon đóng vai trò như chất xúc tác để phá hủy phân tử ozone. Một mole chlorine có thể phân hủy 100.000 phân tử ozone. Trong khi đó các Bromine như HBr và BrONO2 dễ bị phân hủy bởi ánh sáng mặt trời hơn nên có hiệu suất phá hủy ozone lớn hơn các hợp chất chlorine từ 10 đến 100 lần. Các chất ODS khác bao gồm: methyl bromide (làm thuốc trừ sâu), halons (trong các bình chữa cháy), methyl chloroform (dùng làm dung môi trong nhiều ngành công nghệ)... III- CÁC BIỆN PHÁP TRÁNH SUY GIẢM TẦNG OZONE: Các chất gây suy giảm tầng ozone (ODS) đã được kiểm soát bằng nghị định thư Montreal, trong đó hạn chế về các khí thải xúc tác phá hủy tầng Ozone trên toàn thế giới. Ngày nay đã có trên 160 nước kí vào nghị định thư này. Qua nhiều lần sửa đổi bổ sung, đã đi tới loại trừ các ODS trong sản xuất công nghiệp. Hiện nay, ngoại trừ thuốc trừ sâu Methyl Bromide và HCFCs, các nước phát triển đã loại trừ toàn bộ các ODS. Đề án mới sẽ cấm hẳn việc sử dụng và sản xuất methyl bromide và việc sử dụng sản xuất HCFCs trong một vài năm tới. Các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu những phương pháp để thay thế việc sử dụng HCFCs trong các ngành công nghiệp bởi tính chất nguy hại tới tầng ozone của nó. Kể từ 1/1996 chỉ có CFCs tái sinh và tồn kho mới được phép sử dụng ở các nước phát triển. Việc cấm hẳn sản xuất CFCs và các chất ODS hoàn toàn có khả năng thực hiện được vì con người đã tìm ra các chất khác và các biện pháp kỹ thuật để thay thế chúng. MỐI QUAN HỆ DÂN SỐ VÀ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG I- TỔNG QUAN VỀ DÂN SỐ VÀ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG. Dân số là tập hợp của những con người đang sống ở một vùng địa lý hoặc một không gian nhất định, thường được đo bằng một cuộc điều tra dân số. Trong lịch sử loài người số dân tăng lên không ngừng, tuy nhịp độ có khác nhau. Nguyên nhân trực tiếp của sự gia tăng dân số là sự tăng nhanh quá mức trong một thời điểm cùng với việc tần suất tử vong trẻ sơ sinh giảm.Sự gia tăng dân số thể giới liên tục đã dẫn tới bùng nổ dân số. Nhưng sự phát triển dân số diễn ra rất khác nhau giữa các khu vực trên thế giới. Các nước kinh tế phát triển đã trải qua thời kỳ biến đổi dân số và đi vào thời kỳ có dân số ổn định. Trong khi đó ở các nước đang phát triển dân số vẫn tăng với nhịp độ cao. Vấn đề dân số và tài nguyên môi trường trong những năm gần đây đã trở thành mối quan tâm của nhiều quốc gia, đặc biệt là các nước đang phát triển với tốc độ tăng dân số cao và các tổ chức quốc tế. Nếu cứ để tự nhiên, dân số sẽ gia tăng với cấp số nhân, gây sức ép nặng nề tới tài nguyên và môi trường toàn cầu. Quá trình hoạt động công nghiệp đã ngày càng làm cho cạn kiệt tài nguyên, ô nhiễm môi trường và hiệu quả cuối cùng là làm suy thoái chất lượng sống của cộng đồng. II. NỘI DUNG. 2.1. Vấn đề tăng dân số trên thế giới hiện nay và đặc biệt là các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam. Trên thế giới hiện nay nếu giữ tần suất 0,7% thì thời gian dân số tăng gấp đôi sẽ là 100 năm. Điều này sẽ thuận lợi cho sự phát triển và phồn vinh. Đáng tiếc những khu vực đạt được mức này chỉ chiếm 1/3 cư dân thế giới. Phổ biến là các nước Bắc Âu. Còn tại các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam, tần suất tăng trưởng dân số đang dao động ở mức cao, cần phải mất thời gian dài mới kìm hãm được tần suất sinh đẻ và ổn định được dân số Dân số Việt Nam so với thế giới qua các năm: Năm Việt Nam Thế giới Hạng Dân số ( triệu nguời) Mật độ(ng/km2) (Triệu người) 1945 20 1950 25.3 77.9 2556 18 1980 53.6 164.9 4453 16 1990 66.3 203.9 5277 13 1995 72.8 222.3 5682 14 1999 77.3 238.5 5992 14 2000 78.3 242.1 6097 14 2010 88.6 277.2 6832 13 Như vậy có thể thấy, gia tăng dân số ở nước ta ở mức cao so với thế giới, dù hiện nay với chính sách 2 con, tần suất tăng trưởng dân số đã bình ổn khá nhiều. 2.2. Các tác động tiêu cực của tình trạng gia tăng dân số tới tài nguyên, môi trường. Các tác động tiêu cực của tình trạng gia tăng dân số hiện nay trên thế giới biểu hiện ở các khía cạnh: Sức ép lớn tới tài nguyên thiên nhiên: - gây cạn kiệt tài nguyên do khai thác quá mức các nguồn tài nguyên phục vụ cho sản xuất, nhằm cung cấp cho dân số ngày càng lớn. -Khan hiếm lương thực thực phẩm.Thế giới có khoảng 800 triệu người bị suy dinh dưỡng (năm 1995, dân số thế giới là 5,6 tỉ) và có nguy cơ sẽ tăng thêm. -Khan hiếm nguồn nước cùng với nhu cầu về nước của con người tăng do tăng dân số. Gây ô nhiễm môi trường: - Tạo ra các nguồn thải tập trung vượt quá khả năng tự phân huỷ của môi trường tự nhiên trong các khu vực đô thị, khu sản xuất nông nghiệp, công nghiệp. - Sự gia tăng dân số đô thị và sự hình thành các thành phố lớn - siêu đô thị làm cho môi trường khu vực đô thị có nguy cơ bị suy thoái nghiêm trọng. Các vấn đề môi trường khu vực đô thị như: nguồn cung cấp nước sạch, nhà ở, cây xanh không đáp ứng kịp cho sự phát triển dân cư; ô nhiễm môi trường không khí, nước tăng lên, ô nhiễm ở các thành phố là một trong các nguyên nhân làm trẻ em chết vì các bệnh về hô hấp; các tệ nạn xã hội và vấn đề quản lý xã hội trong đô thị ngày càng khó khăn. Áp lực di dân cũng làm dân số tăng nhanh đặc biệt là ở các đô thị, gia tăng ô nhiễm. - Đất nông nghiệp bị xói mòn và hoang mạc hóa. Đại dương thế giới bị nạn khai thác cá bừa bãi, phá hủy những rạn san hô. - Nhân loại đang làm thay đổi nhanh khí quyển và vì thế thay đổi khí hậu. - Nơi cư trú tự nhiên của nhiều loài động vật, thực vật bị mất do các hoạt động và nhu cầu của con người - Sự lan truyền nhanh các dịch bệnh, thiếu giáo dục trong việc bảo vệ sức khỏe là tác nhân chính làm phát sinh các bệnh do nhiễm vi sinh. 2.3. Phương án kìm hãm bùng nổ dân số và giảm thiểu tác hại của gia tằng dân số tới tài nguyên môi trường Mục tiêu đặt ra đối với quốc gia, lãnh thổ là đảm bảo dân số ổn định, phát triển kinh tế xã hội bền vững đảm bảo chất lượng cuộc sống tốt cho cộng đồng. Dân số và phát triển tác động qua lại chặt chẽ với nhau. Bước tiến của lĩnh vực này thúc đẩy, tạo thuận lợi cho lĩnh vực kia. Giải quyết tốt dân số nhưng kinh tế xã hội không phát triển thì chất lượng cuộc sống cũng không được đảm bảo. Ngược lại kinh tế xã hội phát triển nhưng dân số tăng quá cao thì tổng sản phẩm quốc nội theo đầu người (GDP) sẽ sụt giảm và cuối cùng chất lượng cuộc sống vẫn cứ thấp. Vấn đề đặt ra cho toàn thế giới là việc lồng ghép vấn đề dân số với phát triển để đảm bảo sự hài hòa giữa dân số ổn định và phát triển kinh tế xã hội bền vững. Có các vấn đề quan trọng nhất cần giải quyết là: - Thực hiện chính sách kế hoạch hóa gia đình và xây dựng quy mô gia đình hợp lý – đây không chỉ là việc của dân số học, mà nó liên quan đến nhiều phạm vi kinh tế, xã hội, văn hóa. Bởi lẽ, gia đình là tế bào của xã hội. Quan niệm truyền thống về gia đình cũng như mô hình gia đình đang có những biến đổi, cần thực hiện chính sách pháp luật tạo điều kiện để xây dựng gia đình 1-2 con; tạo cơ hội để mọi thành viên trong gia đình đều được tôn trọng, xây dựng nếp sống văn hóa gia đình; đẩy mạnh dịch vụ kế hoạch hóa gia đình, phòng tránh thai, tư vấn sức khỏe tình dục. -Dân số gắn với phát triển kinh tế bền vững, đảm bảo công bằng xã hội. Các nội dung chính như giải quyết việc làm, giảm thất nghiệp; Đẩy mạnh chương trình xóa đói giảm nghèo, tạo việc làm hơn là cho tiền của; Chăm sóc sức khỏe cộng đồng; Phát triển giáo dục. Chính sách và chương trình cụ thể đối với những nhóm đặc thù như vị thành niên, người già, người tàn tật (trong thập niên tới người già sẽ tăng 8-25%), người dân tộc thiểu số. -Chính sách về môi trường – sử dụng hợp lý tài nguyên môi trường – phát triển bền vững. - Chính sách xã hội về di cư. Thực hiện di cư có quy hoạch, kế hoạch nằm trong phương hướng chiến lược tái phân bố dân cư và lao động – giảm sức ép nơi quá đông dân, nhưng không được mang con bỏ chợ. -Chính sách về đô thị hóa. Đô thị hóa là xu hướng tất yếu của quá trình phát triển kinh tế xã hội – là xu hướng chuyển đổi từ xã hội nông thôn là phổ biến sang xã hội đô thị là phổ biến tại các nước phát triển và đang phát triển. Đô thị hóa phải tiến hành trên cơ sở dữ liệu cụ thể, có phương án thực hiện một cách thấu đáo; phải được thực hiện một cách đồng bộ, có đầy đủ các yếu tố đảm bảo cho dân cư có cuộc sống ổn định, được hưởng các quyền lợi về chăm sóc y tế, giáo dục, và văn hóa. III. KẾT LUẬN. Như vậy, môi trường là vấn đề quan trọng có tính quyết định trong sự phát triển và tiến hoá của nhân loại. Trong mối quan hệ giữa dân số và sự phát triển, không thể tách rời vấn đề môi trường. Dân số tăng, kinh tế phát triển làm tăng mức sống, đồng thời làm cạn kiệt nguồn tài nguyên, suy thoái môi trường, mất đất đai, mất rừng, sa mạc hoá là hậu quả của gia tăng dân số. Tuy nhiên, yếu tố cơ bản của tăng trưởng và phát triển kinh tế - xã hội là nguồn nhân lực, mà nguồn nhân lực luôn luôn gắn liền sự biến đổi dân số cả về số lượng và chất lượng. Mục tiêu của sự phát triển suy cho cùng là nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Mục tiêu đó chỉ có thể đạt được khi quy mô dân số, tốc độ tăng trưởng dân số, sự phân bố dân cư và nguồn nhân lực thật sự phù hợp và tác động tích cực đến sự phát triển.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docBi7871n 2737893i kh h7853u v cc v7845n 2737873 lin .doc
Tài liệu liên quan