В атмосферата има повече въглероден диоксид. Въглероден диоксид в атмосферата

Предизвика ожесточен дебат в коментарите по темата дали човешката цивилизация е основният източник парникови газовена планетата. скъпи dims12 даде интересна връзка, която казва, че вулканите отделят 100-500 пъти по-малко въглероден диоксид от съвременната цивилизация:

В отговор на това, скъпа vladimir000 донесе твоя. В резултат на това той получи тези емисии CO2 човешката цивилизациямного по-малко: около 600 милиона тона:

Редът на вашите числа е странен. Търсенето дава общата мощност на всички електроцентрали на Земята 2*10^12 вата, т.е. ако приемем, че всички работят с изкопаеми горива през цялата година, получаваме приблизително 2*10^16 вата-час годишно потребление, т.е. 6*10^15 кджаула.

Отново търсенето дава специфичната топлина на изгаряне в първите десетки хиляди KJoules на килограм изкопаемо гориво. За простота, нека вземем 10 000 и приемем, че цялото преработено гориво лети в комина без следа.

Тогава, за да се покрият напълно енергийните нужди на човечеството, се оказва, че е достатъчно да се изгарят 6*10^15 / 10^4 килограма въглерод на година, тоест 6*10^8 тона. 600 мегатона годишно. Като се има предвид, че има и атомни, ВЕЦ и други ВЕИ, не виждам защо крайното потребление ще се увеличава 500 пъти.

Разликата беше огромна - 500 пъти. Но в същото време не разбрах съвсем откъде идва тази 500-кратна разлика. Ако разделите 29 милиарда тона на 600 милиона тона, ще има разлика от 50 пъти. От друга страна, тази разлика вероятно се дължи на не 100% Ефективностелектроцентрала, както и с факта, че изкопаемите горива се консумират не само от електроцентралите, но и за транспорт, отопление на домове или производство на цимент.

Следователно това изчисление може да се направи по-точно. За да направим това, просто използваме следния цитат: " при изгаряне на въглища в количество от един тон еквивалентно гориво се изразходват 2,3 тона кислород и се отделят 2,76 тона въглероден диоксид, а при изгаряне на природен газ се отделят 1,62 тона въглероден диоксид и същите 2,35 тона кислород се консумират ".

Колко еквивалентно гориво консумира човечеството в момента на година? Такава статистика се предоставя в отчетите на компанията Б.П.. Около 13 милиарда тона условно гориво. По този начин човечеството отделя около 26 милиарда тона въглероден диоксид в атмосферата. Освен това същите данни предоставят подробна статистика за емисиите CO2за всяка година. От това следва, че тези емисии непрекъснато растат:

В същото време само половината от тези емисии влизат в атмосферата. Другата половина

Атмосферният въздух е смес от различни газове. Съдържа постоянни компоненти на атмосферата (кислород, азот, въглероден диоксид), инертни газове (аргон, хелий, неон, криптон, водород, ксенон, радон), малки количества озон, азотен оксид, метан, йод, водни пари, като както и в променливи количества различни примеси от естествен произход и замърсяване в резултат на човешки производствени дейности.

Кислородът (O2) е най-важната част от въздуха за хората. Необходим е за осъществяването на окислителните процеси в организма. В атмосферния въздух съдържанието на кислород е 20,95%, във въздуха, издишан от човек - 15,4-16%. Намаляването му в атмосферния въздух до 13-15% води до нарушаване на физиологичните функции, а до 7-8% - до смърт.

Азот (N) - е основният интегрална частатмосферен въздух. Въздухът, който вдишва и издишва човек, съдържа приблизително еднакво количество азот - 78,97-79,2%. Биологична роляОсновното предимство на азота е, че той е разредител на кислород, тъй като животът е невъзможен в чист кислород. Когато съдържанието на азот се увеличи до 93%, настъпва смърт.

Въглеродният диоксид (въглероден диоксид), CO2, е физиологичен регулатор на дишането. Съдържанието в чистия въздух е 0,03%, в издишването на човека - 3%.

Намаляването на концентрацията на CO2 във вдишания въздух не представлява опасност, т.к необходимото му ниво в кръвта се поддържа от регулаторни механизми поради освобождаването му по време на метаболитни процеси.

Увеличаването на съдържанието на въглероден диоксид във вдишания въздух до 0,2% причинява неразположение на човек при 3-4% има възбудено състояние, главоболие, шум в ушите, сърцебиене, забавен пулс, а при 8% настъпва тежко отравяне, загуба; на съзнание и идва смъртта.

Отзад напоследъкКонцентрацията на въглероден диоксид във въздуха на индустриалните градове се увеличава в резултат на интензивното замърсяване на въздуха с продукти от изгарянето на горива. Увеличаването на CO2 в атмосферния въздух води до появата на токсични мъгли и “ парников ефект“, свързано със забавянето на топлинното излъчване на земята от въглероден диоксид.

Увеличаването на съдържанието на CO2 над установената норма показва общо влошаване на санитарното състояние на въздуха, тъй като заедно с въглеродния диоксид могат да се натрупват други токсични вещества, може да се влоши йонизационният режим и да се увеличи прахът и микробното замърсяване.

Озон (O3). Основното му количество се наблюдава на ниво 20-30 км от повърхността на Земята. Повърхностните слоеве на атмосферата съдържат незначително количество озон - не повече от 0,000001 mg/l. Озонът предпазва живите организми на земята от вредното въздействие на късовълновата ултравиолетова радиация и в същото време абсорбира дълговълновата инфрачервена радиация, излъчвана от Земята, предпазвайки я от прекомерно охлаждане. Озонът има окислителни свойства, така че концентрацията му в замърсения градски въздух е по-ниска, отколкото в селски райони. В тази връзка озонът се счита за индикатор за чистотата на въздуха. Наскоро обаче беше установено, че озонът се образува в резултат на фотохимични реакции по време на образуването на смог, следователно откриването на озон в атмосферния въздух главни градовесе счита за индикатор за неговото замърсяване.

Инертните газове нямат изразено хигиенно и физиологично значение.

Икономическата и производствената дейност на човека е източник на замърсяване на въздуха с различни газови примеси и суспендирани частици. Повишеното съдържание на вредни вещества в атмосферата и въздуха в помещенията оказва неблагоприятно въздействие върху човешкия организъм. В тази връзка най-важната хигиенна задача е нормирането на допустимото им съдържание във въздуха.

Санитарно-хигиенното състояние на въздуха обикновено се оценява чрез максимално допустимите концентрации (ПДК) на вредни вещества във въздуха на работната зона.

Максимално допустимата концентрация на вредни вещества във въздуха на работното място е концентрация, която при ежедневна 8-часова работа, но не повече от 41 часа седмично, през целия период на работа, не причинява заболявания или отклонения в здравето. на сегашното и следващите поколения. Установени са средноденонощните и максимално еднократните пределно допустими концентрации (с валидност до 30 минути във въздуха на работната зона). Максимално допустимата концентрация за едно и също вещество може да бъде различна в зависимост от продължителността на излагането му на човек.

В хранителните предприятия основните причини за замърсяване на въздуха с вредни вещества са нарушения технологичен процеси аварийни ситуации (канализация, вентилация и др.).

Хигиенните опасности във въздуха в затворени помещения включват въглероден оксид, амоняк, сероводород, серен диоксид, прах и др., както и замърсяване на въздуха от микроорганизми.

Въглеродният окис (CO) е газ без мирис и цвят, който навлиза във въздуха като продукт на непълно изгаряне на течни и твърди горива. Предизвиква остро отравяне при концентрация във въздуха 220-500 mg/m3 и хронично отравяне - при постоянно вдишване на концентрация 20-30 mg/m3. Средноденонощната максимална концентрация на въглероден окис в атмосферния въздух е 1 mg/m3, във въздуха на работната зона - от 20 до 200 mg/m3 (в зависимост от продължителността на работа).

Серният диоксид (S02) е най-често срещаният примес в атмосферния въздух, тъй като сярата се съдържа в различни видовегориво. Този газ има общотоксичен ефект и причинява респираторни заболявания. Дразнещият ефект на газа се установява при концентрация във въздуха над 20 mg/m3. В атмосферния въздух среднодневната максимална концентрация на серен диоксид е 0,05 mg/m3, във въздуха на работната зона - 10 mg/m3.

Сероводород (H2S) - обикновено навлиза в атмосферния въздух с отпадъци от химически, петролни рафинерии и металургични заводи, а също така се образува и може да замърси въздуха в помещенията в резултат на гниене на хранителни отпадъци и протеинови продукти. Сероводородът има общотоксичен ефект и причинява дискомфорт при хора в концентрация 0,04-0,12 mg/m3, а концентрация над 1000 mg/m3 може да бъде фатална. В атмосферния въздух среднодневната максимална концентрация на сероводород е 0,008 mg/m3, във въздуха на работната зона - до 10 mg/m3.

Амоняк (NH3) – натрупва се във въздуха затворени помещенияпри гниене на протеинови продукти, неизправност на хладилни агрегати с амонячно охлаждане, при аварии на канализационни съоръжения и др. Токсичен за организма.

Акролеинът е продукт на разграждането на мазнините при топлинна обработка и може да причини алергични заболявания в промишлени условия. ПДК в работната зона е 0,2 mg/m3.

Полициклични ароматни въглеводороди (ПАВ) - отбелязана е връзката им с развитието на злокачествени новообразувания. Най-често срещаният и най-активен от тях е 3-4-бензо(а)пирен, който се отделя при изгаряне на гориво: въглища, нафта, бензин, газ. Максимална сума 3-4-бенз(а)пирен се отделя при изгаряне на въглища, минимално - при изгаряне на газ. В предприятията за преработка на храни източник на замърсяване на въздуха с PAH може да бъде дългосрочната употреба на прегрята мазнина. Среднодневна максимално допустима концентрация на цикл ароматни въглеводородив атмосферния въздух не трябва да надвишава 0,001 mg/m3.

Механични примеси - прах, почвени частици, дим, пепел, сажди. Нивата на прах се увеличават при недостатъчно озеленяване, лоши пътища за достъп, нарушаване на събирането и извозването на производствените отпадъци, както и нарушаване на санитарно-хигиенния режим (сухо или нередовно мокро почистване и др.). В допълнение, запрашеността на помещенията се увеличава с нарушения в дизайна и работата на вентилацията, решения за планиране (например с недостатъчна изолация на килера за зеленчуци от производствени цехове и др.).

Въздействието на праха върху човека зависи от размера на праховите частици и техните специфично тегло. Най-опасните прахови частици за хората са тези с диаметър под 1 микрон, тъй като... те лесно проникват в белите дробове и могат да причинят хронично заболяване (пневмокониоза). Прахът, съдържащ примеси на токсични химични съединения, има токсичен ефект върху тялото.

Максимално допустимата концентрация за сажди и сажди е строго стандартизирана поради съдържанието на канцерогенни въглеводороди (ПАВ): средноденонощната максимална концентрация за сажди е 0,05 mg/m3.

В сладкарски цехове с висока мощност въздухът може да се запраши със захарен и брашнен прах. Прахът от брашно под формата на аерозоли може да предизвика дразнене на дихателните пътища, както и алергични заболявания. Максимално допустимата концентрация на брашнен прах в работната зона не трябва да надвишава 6 mg/m3. В тези граници (2-6 mg/m3) се регламентират максимално допустимите концентрации на други видове растителен прах, съдържащи не повече от 0,2% силициеви съединения.

През септември 2016 г. концентрацията на въглероден диоксид в земната атмосфера надхвърли психологически значимата граница от 400 ppm (части на милион). Това прави плановете на развитите страни да предотвратят повишаване на температурата на Земята с повече от 2 градуса под въпрос.

Глобалното затопляне е повишаване на средната температура на климатичната система на Земята. През периода от 1906 до 2005 г. средната температура на въздуха в близост до повърхността на планетата се е повишила с 0,74 градуса, а скоростта на повишаване на температурата през втората половина на века е приблизително два пъти по-висока, отколкото за периода като цяло. За цялото време на наблюдение 2015 г. се счита за най-горещата година, когато всички температурни показатели са били с 0,13 градуса по-високи от тези от 2014 г., предишния рекордьор. IN различни части глобустемпературите се променят различно. От 1979 г. температурите над сушата са се повишили два пъти повече, отколкото над океана. Това се обяснява с факта, че температурата на въздуха над океана нараства по-бавно поради високия му топлинен капацитет.

Движение на въглероден диоксид в атмосферата

Човешката дейност се смята за основна причина за глобалното затопляне. Косвените методи на изследване показват, че до 1850 г., в продължение на една или две хиляди години, температурата остава относително стабилна, макар и с някои регионални колебания.

Така началото на изменението на климата практически съвпада с началото индустриална революцияв мнозинството западни страни. Основната причина днес се счита за емисиите на парникови газове. Факт е, че част от енергията, която планетата Земя получава от Слънцето, се преизлъчва обратно в космоса под формата на топлинно излъчване.

Парниковите газове възпрепятстват този процес, като абсорбират част от топлината и я улавят в атмосферата.

Добавянето на парникови газове към атмосферата води до още по-голямо нагряване на атмосферата и повишаване на температурата на повърхността на планетата. Основните парникови газове в земната атмосфера са въглероден диоксид (CO 2) и метан (CH 4). Като резултат индустриална дейностчовечеството, концентрацията на тези газове във въздуха се увеличава, което води до годишно повишаване на температурата.

Тъй като затоплянето на климата заплашва буквално цялото човечество, по света многократно се правят опити този процес да бъде овладян. До 2012 г. основното споразумение за споразумение за противодействие глобално затоплянебеше Протоколът от Киото.

Той обхвана повече от 160 страни и представляваше 55% от глобалните емисии на парникови газове. Въпреки това, след края на първия етап от Протокола от Киото, участващите страни не успяха да се споразумеят за по-нататъшни действия. Част от препятствието пред изготвянето на втората фаза на договора е, че много участници избягват използването на бюджетен подход за определяне на техните задължения за емисии на CO 2 . Бюджетът на емисиите на CO 2 е количеството емисии за определен период от време, което се изчислява от температурата, която участниците не трябва да превишават.

Според решенията от Дърбан няма да има обвързващо споразумение за климата до 2020 г., въпреки необходимостта от спешни усилия за намаляване на газовите емисии и намаляване на емисиите. Изследванията показват, че понастоящем единственият начин да се осигури „разумна вероятност“ за ограничаване на затоплянето до 2 градуса (характеризиращо опасното изменение на климата) е да се ограничат икономиките на развитите страни и да се премине към стратегия срещу растежа.

А през септември 2016 г., според обсерваторията Мауна Лоа, е преодоляна още една психологическа бариера за емисиите на парникови газове CO 2 - 400 ppm (части на милион). Трябва да се каже, че тази стойност е надвишавана многократно преди,

но септември традиционно се счита за месец с най-ниска концентрация на CO 2 в Северното полукълбо.

Това се обяснява с факта, че зелената растителност успява да абсорбира известно количество парников газ от атмосферата през лятото, преди листата да паднат от дърветата и част от CO 2 да се върне. Следователно, ако психологически важният праг от 400 ppm е бил превишен през септември, тогава най-вероятно месечните показатели никога няма да бъдат по-ниски от тази стойност.

„Възможно ли е през октомври тази година концентрацията да намалее спрямо септември? Напълно изключено

— Ралф Кийлинг, сътрудник в Института по океанография Скрипс в Сан Диего, обяснява в своя блог. „Възможни са краткосрочни спадове в нивата на концентрация, но средните месечни стойности вече винаги ще надвишават 400 ppm.“

Кийлинг също отбелязва, че тропическите циклони могат да намалят концентрациите на CO 2 за кратко време. Гавин Шмид, главен климатолог в НАСА, е съгласен с него: „В най-добрият сценарийможете да очаквате някакъв баланс и нивата на CO2 няма да се покачат твърде бързо. Но според мен CO 2 никога няма да падне под 400 ppm.

Според прогнозата до 2099 г. концентрацията на CO 2 на Земята ще бъде 900 ppm, което ще бъде около 0,1% от цялата атмосфера на нашата планета. В резултат на това средната дневна температура в градове като Йерусалим, Ню Йорк, Лос Анджелис и Мумбай ще бъде близо до +45°C. В Лондон, Париж и Москва температурите ще надхвърлят +30°C през лятото.

Много голям. Въглероден двуокисучаства в образуването на цялата жива материя на планетата и заедно с молекулите на водата и метана създава така наречения „парников (парников) ефект“.

Стойност на въглеродния диоксид ( CO 2 диоксидили въглероден двуокис) в живота на биосферата се състои предимно от поддържане на процеса на фотосинтеза, който се извършва от растенията.

Битие парников газ , въглеродният диоксид във въздуха влияе на топлообмена на планетата с околното пространство, като ефективно блокира повторно излъчваната топлина на редица честоти и по този начин участва в образуването.

Напоследък се наблюдава повишаване на концентрацията на въглероден диоксид във въздуха, което води до...

Въглеродът (C) в атмосферата се съдържа главно под формата на въглероден диоксид (CO 2) и в малки количества под формата на метан (CH 4), въглероден оксид и други въглеводороди.

За атмосферните газове се използва понятието „живот на газа“. Това е времето, през което газът се обновява напълно, т.е. времето, през което в атмосферата навлиза същото количество газ, каквото съдържа. И така, за въглеродния диоксид това време е 3-5 години, за метана - 10-14 години. CO се окислява до CO 2 за няколко месеца.

В биосферата значението на въглерода е много голямо, тъй като той е част от всички живи организми. В живите същества въглеродът се съдържа в редуцирана форма, а извън биосферата - в окислена форма. Така се образува химически обмен жизнен цикъл: CO 2 ↔ жива материя.

Източници на въглерод в атмосферата.

Източникът на първичен въглероден диоксид е, по време на изригването на който той се освобождава в атмосферата голяма сумагазове Част от този въглероден диоксид възниква по време на термичното разлагане на древни варовици в различни метаморфни зони.

Въглеродът също навлиза в атмосферата под формата на метан в резултат на анаеробно разлагане на органични остатъци. Метанът под въздействието на кислород бързо се окислява до въглероден диоксид. Основните доставчици на метан в атмосферата са тропическите гори и.

От своя страна атмосферният въглероден диоксид е източник на въглерод за други геосфери - биосферата и.

Миграция на CO 2 в биосферата.

Миграцията на CO 2 става по два начина:

При първия метод CO 2 се абсорбира от атмосферата по време на фотосинтезата и участва в образуването на органични вещества с последващо погребване под формата на минерали: торф, масло, нефтени шисти.

При втория метод въглеродът участва в създаването на карбонати в хидросферата. CO 2 се превръща в H 2 CO 3, HCO 3 -1, CO 3 -2. След това, с участието на калций (по-рядко магнезий и желязо), карбонатите се отлагат по биогенни и абиогенни пътища. Появяват се дебели слоеве от варовик и доломит. Според A.B. Ронов, съотношението на органичния въглерод (Corg) към карбонатния въглерод (Ccarb) в историята на биосферата е било 1:4.

Как протича геохимичният цикъл на въглерода в природата и как въглеродният диоксид се връща в атмосферата?