حتما شما هم اصطلاح گاز گلخانه‌ای را شنیده اید و پیش خود فکر کردید که اصلا گاز گلخانه‌ای چیست؟ گاز های گلخانه ای به یکی از مسائل و مشکلات بين المللي و زیست محیطی تبدیل شده است. کربن دی اکسید، اولین اسمی است که می‌توان برای گاز های گلخانه ای استفاده کرد اما کربن دی اکسید فقط یکی از گاز های گلخانه ای را تشکیل می‌دهد، بنابراین گاز های گلخانه ای شامل گاز های دیگری به جز کربن دی اکسید نیز است.
در این مقاله قصد داریم به تعریف گاز گلخانه ای و انواع گاز های تشکیل دهنده گلخانه ای را نام ببریم و عوامل و خطرات آن بپردازیم پس با ما همراه باشید.
گاز گلخانه ای چیست؟
هنگامی که نور خورشید به گلخانه می‌رسد، دمای داخل آن افزایش می‌یابد و این گرما تا شب درون گلخانه حفظ میشود. دلیل این موضوع این است که دیواره‌های شیشه‌ای گلخانه مانع خروج گرمای ذخیره‌شده میشوند. به همین شکل، در جو زمین نیز همین فرآیند رخ می‌دهد. پرتوهای خورشید زمین را گرم می‌کنند و گازهایی مانند دی‌اکسید کربن، متان، مونوکسید کربن، دی‌نیتروژن و اوزون در جو، از آزاد شدن گرما از سطح زمین جلوگیری می‌کنند.
این پدیده به طور کلی برای محیط زیست ضروری است و شرایط لازم برای حیات موجودات زنده روی زمین را فراهم می‌کند. برای هزاران سال، سطح گازهای گلخانه‌ای و دمای جهانی به شکلی نسبتاً پایدار حفظ شده بود. اما متأسفانه، در طی دو قرن اخیر به دلیل فعالیت‌های صنعتی، مقدار این گازها به شدت افزایش یافته است و این امر باعث برهم خوردن تعادل طبیعی و افزایش دمای زمین شده است.
گازهای گلخانه‌ای، اشعه‌های مادون قرمز منتشر شده از سطح زمین را جذب کرده و مجدداً به سطح بازمی‌گردانند، که این امر باعث افزایش دمای اتمسفر میشود. از میان این گازها، دی‌اکسید کربن و متان به عنوان مهم‌ترین عوامل شناخته میشوند. گازهای گلخانه‌ای هم از طریق فرآیندهای طبیعی مانند تجزیه مواد آلی و هم از فعالیت‌های انسانی نظیر سوزاندن سوخت‌های فسیلی و کشاورزی به جو وارد میشوند. اما زمانی که دما تغییر کند و توازن بین انرژی تابشی ورودی و خروجی به هم بخورد، می‌تواند به گرم شدن یا سرد شدن غیرعادی سطح زمین منجر شود.
پیشنهاد مطالعه: آشنایی با مواد شیمیایی خطرناک جهان
انواع گاز های گلخانه ای
دی اکسید کربن
دی‌اکسید کربن به عنوان بخشی از چرخه حیات زمین، در فرآیند فتوسنتز گیاهان نقش حیاتی دارد و محصول تنفس موجودات زنده نیز محسوب میشود. این گاز که در شرایط دما و فشار معمولی به حالت گازی وجود دارد، در نتیجه سوختن سوخت‌های فسیلی، فعالیت‌های آتشفشانی، تخمیر قندها و برخی واکنش‌های شیمیایی آزاد میشود. در دماهای پایین و تحت فشار، دی‌اکسید کربن به حالت جامد در می‌آید و به عنوان یخ خشک برای حفظ دمای مناسب مواد غذایی در هنگام حمل و نقل به کار می‌رود. همچنین، در صنایع غذایی به‌عنوان یک گاز سرمایشی کاربردهای متعددی دارد.
دی‌اکسید کربن از طریق احتراق زغال‌سنگ، نفت، گاز طبیعی و سایر سوخت‌های فسیلی غنی از کربن تولید میشود. هرچند که این گاز قوی‌ترین گاز گلخانه‌ای نیست، اما به دلیل شیوع گسترده‌اش، نقش مهمی در تغییرات آب‌وهوایی ایفا می‌کند. همچنین، دی‌اکسید کربن برای کربناته کردن برخی نوشیدنی‌ها و بهبود رشد گیاهان در گلخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. گزارش‌ها نشان می‌دهند که غلظت این گاز در جو زمین حدود ۴۰ درصد افزایش یافته است.
متان
متان از تجزیه مواد آلی، به ویژه پوسیدگی گیاهان در محیط‌های مرطوب مانند مرداب‌ها تولید میشود، به همین دلیل به آن “گاز مرداب” نیز گفته میشود. این گاز از منابع طبیعی و همچنین فعالیت‌های انسانی وارد اتمسفر میشود. متان به عنوان یک گاز گلخانه‌ای بسیار فعال‌تر از دی‌اکسید کربن شناخته میشود، اما مقدار آن در جو نسبت به دی‌اکسید کربن بسیار کمتر است.
برخی از منابع تولید متان شامل موارد زیر هستند:
- فعالیت‌های کشاورزی
- انباشت و تجزیه کودهای حیوانی
- دفن زباله‌ها و تجزیه آن‌ها
- برخی فعالیت‌های مرتبط با صنایع غذایی
نکته جالب توجه این است که هر مولکول متان ۲۵ برابر بیشتر از یک مولکول دی‌اکسید کربن قابلیت افزایش دمای زمین را دارد.
بخار آب
بخار آب قوی‌ترین گاز گلخانه‌ای در جو زمین است، اما رفتار آن تفاوت اساسی با سایر گازهای گلخانه‌ای دارد. این تفاوت ناشی از این واقعیت است که مقدار بخار آب موجود در جو به‌طور مستقیم تحت تأثیر فعالیت‌های انسانی قرار نمی‌گیرد، بلکه با دمای هوا تنظیم میشود. به بیان ساده‌تر، نقش بخار آب به عنوان یک عامل مستقیم در بازتابش نور خورشید نیست، بلکه به‌عنوان یک واکنش آب و هوایی یا بازخورد در سیستم جوی عمل می‌کند.
بخار آب تأثیر عمده‌ای در اثر گلخانه‌ای دارد. با افزایش دمای سطح زمین، تبخیر آب بیشتر میشود و به همین دلیل، غلظت بخار آب در جو مناطق مختلف متفاوت است. افزایش تبخیر باعث افزایش تراکم بخار آب در لایه‌های پایین جو میشود و این فرآیند تأثیر زیادی بر دمای هوا و تغییرات آب و هوایی دارد.
اوزون
اوزون گازی با خاصیت اکسیدکنندگی بسیار قوی است که معمولاً پایداری بالایی دارد و در بسیاری از واکنش‌ها مشابه گاز کلر عمل می‌کند. این ویژگی اکسیدکنندگی باعث شده که اوزون کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف داشته باشد. لایه اوزون که در اتمسفر بالایی زمین قرار دارد، نقش حیاتی در محافظت از سیاره ایفا می‌کند، زیرا از ورود پرتوهای فرابنفش و پرتوهای پرانرژی خورشیدی به سطح زمین جلوگیری می‌کند، که در صورت عدم وجود آن، این پرتوها می‌توانند به زندگی موجودات زنده آسیب برسانند.
پیشنهاد مطالعه: مسمومیت با سیانور
نیتروزاکسید
این گاز که در گذشته به نام “گاز خنده” شناخته می‌شد، به دلیل ایجاد حس سرخوشی هنگام استنشاق معروف است. این ترکیب نیتروژنی، برای اولین بار در سال 1799 در دندان‌پزشکی مورد استفاده قرار گرفت و امروزه به عنوان ماده بیهوشی یا ضد درد در پزشکی کاربرد دارد.
نیتروزاکسید گازی بی‌رنگ و بی‌بو است که آلودگی هوا ایجاد می‌کند و قابل اشتعال نیست. این گاز از مزارع و زمین‌های کشاورزی متصاعد میشود و به‌عنوان یکی از گازهای گلخانه‌ای خطرناک شناخته میشود که علاوه بر تأثیرات منفی بر محیط زیست، نقش مهمی در تخریب لایه اوزون دارد. میزان آلودگی ناشی از این گاز حدود ۳۰۰ برابر بیشتر از دی‌اکسید کربن است و ۲۰ درصد گرمایش زمین به انتشار آن مرتبط است.
این گاز به طور طبیعی توسط باکتری‌ها تولید میشود، اما افزایش مصرف نیتروژن در کودهای شیمیایی نیز موجب تشدید تولید و انتشار نیتروزاکسید شده است. در دهه‌های اخیر، استفاده گسترده از این کودها و نوع مدیریت زمین‌های کشاورزی موجب افزایش انتشار این آلاینده شده است. جالب است بدانید که یک مولکول اکسید نیتروژن ۲۹۸ برابر بیشتر از یک مولکول دی‌اکسید کربن توانایی گرمایش زمین را دارد.
کلروفوئوروکربن
کلروفلوئوروکربن‌ها (CFCs) ترکیبات شیمیایی مصنوعی هستند که به طور کامل از فرآیندهای صنعتی تولید میشوند. این مواد به دلیل نقش مخرب‌شان در تخریب لایه اوزون، به‌ویژه در ایجاد سوراخ اوزون، به شدت مورد توجه قرار گرفته‌اند. با توجه به آسیب‌های جدی که CFCها به محیط زیست وارد می‌کنند، تولید و استفاده از آن‌ها بر اساس توافقات بین‌المللی مانند پروتکل مونترال به‌طور چشمگیری کاهش یافته است.
خطرات گاز های گلخانه ای
اگر گازهای گلخانه‌ای در جو زمین وجود نداشتند، دمای سطح سیاره تا ۳۳ درجه سانتی‌گراد سردتر از حالت فعلی می‌شد و در نتیجه، زمین به یک لایه یخی ضخیم تبدیل می‌شد. این گازها به طور طبیعی در تعادل آب و هوایی زمین نقش حیاتی دارند. با این حال، فعالیت‌های انسانی امروزه موجب تولید بی‌رویه این گازها شده و دمای زمین به‌طور غیرطبیعی افزایش یافته است.
افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای، تخریب لایه اوزون را تسریع کرده و موجب میشود که پرتوهای مضر فرابنفش بیشتری به سطح زمین برسند، که برای سلامت انسان‌ها بسیار خطرناک است. همچنین، این گازها با ترکیب شدن با آب باران موجب اسیدی شدن رودخانه‌ها، نهرها و دریاچه‌ها میشوند.
اگر این روند ادامه یابد، دمای زمین ممکن است به حدی برسد که زندگی در آن بسیار دشوار شود. تبخیر آب‌های شیرین و کمبود منابع آبی، از عواقب جدی این تغییرات است. علاوه بر این، افزایش دمای زمین می‌تواند موجب شیوع بیماری‌های مختلف در میان انسان‌ها شود.
تغییرات اقلیمی همچنین می‌تواند خطر بلایای طبیعی نظیر سیل و طوفان را افزایش دهد و با بالا آمدن سطح دریاها، زندگی افرادی که در مناطق ساحلی سکونت دارند، با چالش‌های جدی مواجه شود.
دلایل افزایش گاز های گلخانه ای
تا اینجای مقاله متوجه شدیم که گاز های گلخانه ای، گازهایی بسیار خطرناک هستند که هم باعث اختلال در آب و هوا در کره ی زمین میشوند و هم باعث اختلال در زندگی انسان ها.
در این قسمت از مقاله می‌خواهیم دلایل افزایش زیاد شدن این گاز ها را بررسی کنیم:
زباله های صنعتی و محل دفن زباله ها
متأسفانه، صنایع و کارخانه‌ها نیز گازهای مضر را به جو زمین منتشر می‌کنند که هر روز بر عمق بحران زیست‌محیطی می‌افزاید. علاوه بر این، دی‌اکسید کربن و متان که در اثر تجزیه مواد گیاهی در محل‌های دفن زباله، شالیزارهای برنج و باتلاق‌ها آزاد میشوند، به طور قابل توجهی به افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کنند. این افزایش گازهای گلخانه‌ای منجر به مشکلات و عواقب جدی برای کره زمین، از جمله تغییرات آب و هوایی، افزایش دما و تأثیرات منفی بر اکوسیستم‌ها میشود.
سوخت های فسیلی
امروزه، بسیاری از فعالیت‌های روزمره و صنعتی به انرژی برق وابسته است و تولید برق عمدتاً نیاز به سوخت‌های فسیلی دارد. دی‌اکسید کربن، که تأثیر زیادی در تغییرات آب و هوایی دارد، حاصل سوزاندن زغال‌سنگ، نفت، گاز طبیعی و سایر سوخت‌های فسیلی است.
با افزایش تعداد کارخانه‌ها و وسایل نقلیه، و استفاده بیش از حد از سوخت‌های فسیلی برای حمل و نقل، گرمایش و تولید برق، مقدار دی‌اکسید کربن در جو زمین به طور چشمگیری افزایش یافته است. این روند به تشدید تغییرات آب و هوایی و مشکلات زیست‌محیطی مرتبط با آن کمک می‌کند.
جنگل زدایی
گیاهان و درختان در یک فرآیند طبیعی دی‌اکسید کربن را از جو جذب کرده و اکسیژن تولید می‌کنند که برای حیات انسان‌ها و سایر موجودات زنده ضروری است. با این حال، متأسفانه هر روز شاهد قطع درختان و آتش‌سوزی‌های جنگلی در نقاط مختلف جهان هستیم. این فعالیت‌ها به‌طور جدی به جنگل‌زدایی منجر شده و تأثیر منفی زیادی بر محیط‌زیست دارند. کاهش تعداد درختان و جنگل‌ها به معنای کاهش توانایی طبیعی جذب دی‌اکسید کربن است و این امر به افزایش گازهای گلخانه‌ای و تشدید تغییرات آب و هوایی کمک می‌کند.
روش های مدرن و پیشرفته ی کشت و زراعت
اکسید نیتروژن مورد استفاده در کودهایی که یکی از عوامل موثر در افزایش گازهای گلخانه‌ای بوده است. اکسید نیتروژن ارمغان روش های مدرن کشت و زراعت و استفاده از کود های غنی است.
اثرات منفی گاز گلخانه ای
تخریب لایه ی ازون
وجود لایه اوزون در نواحی بالای استراتوسفر نقش حیاتی در محافظت از زمین در برابر اشعه‌های مضر ماورای بنفش (UV) خورشید دارد. کاهش ضخامت یا تخریب این لایه باعث میشود پرتوهای مضر UV به سطح زمین برسند، که می‌تواند منجر به بروز بیماری‌های مختلفی مانند سرطان پوست شود و همچنین تغییرات شدید آب و هوایی را به دنبال داشته باشد. علت اصلی این پدیده تجمع گازهای گلخانه‌ای است که به تخریب لایه اوزون و افزایش نفوذ اشعه‌های مضر UV کمک می‌کند.
اسیدی شدن آب ها
افزایش مقدار گازهای گلخانه‌ای در جو باعث افزایش اسیدیته آب‌های جهان شده است. این گازها با آب باران ترکیب شده و باران اسیدی را به وجود می‌آورند. باران اسیدی که به سطح زمین می‌بارد، به تدریج باعث اسیدی شدن آب‌های جاری میشود. علاوه بر این، آب باران که آلاینده‌های موجود در جو را در خود حل کرده، به رودخانه‌ها و منابع آبی وارد میشود و به این ترتیب باعث افزایش اسیدیته این آب‌ها نیز میشود. این تغییرات در اسیدیته آب‌ها می‌تواند تأثیرات منفی زیادی بر اکوسیستم‌ها و کیفیت آب داشته باشد.
افزایش دمای کره ی زمین
گازهای گلخانه‌ای دلیل اصلی افزایش دمای جو زمین هستند. همانطور که پیش‌تر نیز اشاره شد، افزایش حجم گازهای گلخانه‌ای مانند دی‌اکسید کربن و متان، که ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی، انتشار از وسایل نقلیه، فعالیت‌های صنعتی و سایر فعالیت‌های انسانی است، علت اصلی این مشکل زیست‌محیطی به شمار می‌آید. این گازها با جذب و نگهداری حرارت در جو، موجب افزایش دمای زمین و تغییرات اقلیمی میشوند.
آلودگی هوا
مه و دود پدیده‌ای است که از ترکیب دود و مه تشکیل میشود و می‌تواند ناشی از فرآیندهای طبیعی یا فعالیت‌های انسانی باشد.
مهم‌ترین عامل در شکل‌گیری مه و دود، انتشار گازهای گلخانه‌ای است که از منابع مختلفی مانند خودروها، آتش‌سوزی‌های کشاورزی، آتش‌سوزی‌های جنگل‌های طبیعی و واکنش‌های شیمیایی میان این مواد به وجود می‌آید. تجمع گازهایی مانند اکسیدهای نیتروژن و گوگرد در سطح زمین، به تشکیل مه و دود کمک می‌کند و این پدیده می‌تواند به مشکلات جدی در کیفیت هوا و سلامت عمومی منجر شود.
با توجه به خطرناک بودن اثر گازهای گلخانه‌ای برای آینده محیط زیست، همه ی ما باید برای جلوگیری از انتشار این گازها تلاش کنیم، این تلاش های به ظاهر ساده اما موثر و مفید شامل موارد زیر است:
چه کارهایی برای جلوگیری از افزایش گاز گلخانه ای باید انجام بدهیم؟
برای جلوگیری از افزایش گازهای گلخانه‌ای و کاهش تأثیرات منفی آن‌ها بر محیط‌زیست، می‌توان اقدامات زیر را انجام داد:
- استفاده از وسایل الکتریکی با برچسب انرژی و کم‌مصرف: انتخاب وسایل برقی با مصرف انرژی پایین کمک به کاهش میزان گازهای گلخانه‌ای می‌کند.
- استفاده از محصولات ارگانیک و طبیعی خوراکی: کاهش مصرف محصولات کشاورزی که برای تولید آن‌ها از کودهای شیمیایی و سموم استفاده میشود، می‌تواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک کند.
- کاشت درخت در فضای سبز حیاط خانه و محل کار: درختان به جذب دی‌اکسید کربن و تولید اکسیژن کمک می‌کنند، که نقش مهمی در کاهش گازهای گلخانه‌ای دارند.
- عایق کردن درها و پنجره‌ها و جلوگیری از هدررفت انرژی: با عایق‌سازی مناسب، می‌توان مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش را کاهش داد.
- خاموش کردن چراغ‌های اضافی در خانه و محل کار: صرفه‌جویی در مصرف برق به کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند.
- استفاده از انرژی پاک برای انجام کارها: بهره‌گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی.
- استفاده از پلاستیک‌های قابل بازیافت: کاهش مصرف پلاستیک‌های یکبار مصرف و استفاده از مواد قابل بازیافت.
- استفاده نکردن همزمان وسایل برقی در خانه و محل کار: این کار به کاهش بار مصرف انرژی کمک می‌کند.
- پیاده‌روی برای رفتن به مکان‌های نزدیک و استفاده از وسایل نقلیه عمومی و دوچرخه برای انجام کارهای روزانه: کاهش استفاده از وسایل نقلیه شخصی و کاهش انتشار گازهای آلاینده.
- تنظیم باد به موقع لاستیک‌های ماشین: تنظیم باد لاستیک‌ها به بهبود کارایی سوخت و کاهش انتشار آلاینده‌ها کمک می‌کند.
- چک و بررسی وسایل برقی و گرمایش برای رفع عیب و مصرف انرژی کمتر: نگهداری مناسب از تجهیزات و رفع نقص‌های آن‌ها برای کاهش مصرف انرژی.
- استفاده‌ی بهینه از کاغذ: کاهش مصرف کاغذ و استفاده از کاغذهای بازیافتی.
- استفاده از کودهای طبیعی در باغبانی: کاهش استفاده از کودهای شیمیایی که ممکن است گازهای گلخانه‌ای تولید کنند.
- استفاده و نصب رابط‌های صرفه‌جویی در آشپزخانه و حمام**: کاهش مصرف آب و انرژی با استفاده از ابزارهای صرفه‌جویی.
- خاموش کردن ماشین هنگام قرارگیری در ترافیک یا توقف ماشین**: کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای آلاینده.
اجرای این اقدامات می‌تواند به کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای و حفظ محیط‌زیست کمک کند.
نتیجه گیری
اصلی ترین دلیل مضر بودن گاز های گلخانه ای، افزایش دمای کره ی زمین و آب شدن یخ های قطبی است. این اتفاق به طور کلی باعث تغییر اکوسیستم میشود و زندگی را برای انسان ها و هم برای موجودات زنده سخت می‌کند.
درنتیجه باید برای جلوگیری از تولید گاز های گلخانه ای، تلاشی زیاد و مضاعف کرد و با توجه به نگاتی که گفتیم از انتشار بیشتر گاز های گلخانه ای جلوگيري کرد.
امیدوارم این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد و به تمام سوالات شما پاسخ داده باشیم.
سوالات متداول
آیا گاز گلخانه ای شامل یک گاز میشود؟
خیر با اینکه گاز گلخانه ای به کربن دی اکسید معروف است اما شامل گاز های دیگری مثل، متان، بخار آب و.... میشود.
اصلی ترین و مهترین ضرر گاز های گلخانه ای چیست؟
اصلی ترین و خطرناک ترین تاثیر گاز های گلخانه ای، افزایش دمای کره ی زمین و آب شدن یخ های قطبی است.
1 دیدگاه