بخشی از مقاله
چکیده:
از آغاز انقلاب صنعتی در قرن هجدهم تا به امروز میزان مصرف انرژی افزایش یافته و همین امر سبب افزایش استفاده از سوخت های فسیلی مانند نفت، زغال سنگ و... شده است و در نتیجه تولید گازهای گلخانه ای روز به روز افزایش یافته است . گرمایش جهانی ناشی از افزایش گازهای گلخانه ای در سال های اخیر موجب ناپایداری محیط زیست گشته و این ناپایداری به صورت پیامدهایی مانند سیل، طوفان، زلزله ، آتش سوزی، ذوب شدن یخ های قطبی، خشکسالی ها و از بین رفتن مناطق ساحلی و جزایر مرجانیبه عنوان فجایعِطبیعیِ جهانی، بشر امروز را به چالش کشانده است. لذا می بایست با برنامه ریزی و مصرف بهینه منابع روند رسیدن به این عضلِم جهانی را به تاخیر انداخت. لذا مسئله ی گازهای گلخانه ای به عنوان اولویت نخست در صدر مشکلات جهانی قرار گرفته و تمام کشورها ملزم به کاهش گازهای گلخانه ای می باشند. در این مقاله سعی شده به گازهای گلخانه ای و مشکلات ناشی از افزایش این گازها پرداخته شود و به چالش هایی که مسبب آن بشر و زندگی صنعتی او است پرداخته شده است .
کلمات کلیدی :محیط زیست، دی اکسید کربن، پایداری، گازهای گلخانه ای، گرمایش جهانی
مقدمه:
آب و هوای ما متغییر است گرچه آب و هوا همیشه تغییر پذیر بوده است . اما امروزه نگرانی فزاینده ای در مورد پیامدهای تغییر آب و هوا وجود دارد. گازهای گلخانه ای معمولا در جو با غلظت پایین یافت می شوند مولکول های دی اکسید کربن را هرگز نمی توان ، با غلظت بالاتر از چند درصد در هر میلیون PPM در واحد حجم هوا یافت . با وجود این آن ها نقش حیاتی در موازنه ی آب و هوای سیاره ای زمین بازی می کنند. قبل از انقلاب صنعتی برای چندمین هزار سال غلظت گاز دی اکسید کربن برابر بود با 280 قسمت در هر میلیون. اما غلظت گاز دی اکسید کربن در اقلیم حاضر در حدود 360 قسمت در آب و هوا محسوب می شود - خوش اخلاق و همکاران، . - 1391
گازهای گلخانه ای شامل بخارآب، دی اکسید کربن - - CO2، اکسید نیتروژن - - N02، متان - CH4 - ، ازن جو پایین - - 03، کلروفلورکربن - - CFCS و پروفلوئروکربن می باشند. این گازها به طور طبیعی در جو پایین وجود دارند اما فعالیت انسان و آلودگی ناشی از آن ها ، که در اثر رشد بیش از حد جمعیت و افزایش بی رویه توسعه صنعتی ایجاد می شوند، مقدار گازهای مذکور را به طور غیر طبیعی افزایش می دهد . چنانکه باعث تمرکز بیش از حد طبیعی این گازها در جو شده و پدیده گرمایش زمین را موجب می شوند. گاز دی اکسید کربن مبنای تعیین میزان گاز گلخانه ای بر گرمای زمین در نظر گرفته می شود و پتانسیل گرمایش سایر گازهای گلخانه ای نسبت به این گاز سنجیده می شود.
جهت مقابله با آثار نامطلوب گرمایش زمین ، مجامع بین المللی ، کنوانسیون تغییرآب و هوا - UNFCCC - و متعاقب آن پروتکل کیوتو را با هدف دستیابی به تثبیت غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر و نیز جلوگیری از تداخل ضایعات خطرناک ناشی از فعالیت انسان با سیستم آب و هوایی و کاهش این گازها به تصویب رساندند . لیکن متاسفانه با وجود گذشت یک دهه از امضای پروتکل کیوتو ، گزارش های جدید نشان می دهد که میزان تولید گازهای گلخانه ای در جهان رو به افزایش است - ببران،. - 1385 براساس تحقیقات انجام شده گازهای دی اکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی فرار غیرمتانی به عنوان گازهای غیر مستقیم در پدیده تغییر آب و هوا و گرمایش جهانی موثر می باشند - تاجبخش و همکاران، . - 1390
هم چنین مشاهدات و مدل متعدد نابسامانی های شرق غرب اقیانوس آرام را با پدیده ی ال نینو، و نوسانات بخش جنوبی را با ضریب همبستگی 70 درصد در دهه های اخیر نشان داده است که گازهای گلخانه ای ، مسئول افزایش آن هستند و نشان دهنده ی آن است که گازهای گلخانه ای افزایش یافته است - وانگ و همگکاران،201 . - 3 از جمله خطرات جدی هزاره سوم ، مسایل مختلف زیست محیطی نطیر گرم شدن کره زمین، تحلیل لایه ازن، کاهش منابع طبیعی، خشکسالی، رشد فزاینده جمعیت، از دست رفتن تنوع زیستی و انواع آلودگی ها ست - سادات موسوی و همکاران،. - 1391 برنامه های توسعه ای معقول باید با توجه به ضرورت های حال و آینده و ارزیابی فواید و مضرات دازمدت و کوتاه مدت فعالیت های توسعه بر طبیعت در نظر گرفته شود - گودرزی و همکاران، . - 1391
لذا گرمایش جهانی و ارتباط معنی دار تغییرات دما و بررسی نقاط مختلف دنیا با افزایش دمای کره ی زمین،به عنوان مهم ترین نمودهای تغییر اقلیم در قرن حاضر قابل توجه هستند ، توجه افکار عمومی و مجامع علمی به این مساله و تمرکز گازهای گلخانه ای در چند سال گذشته شده است که نوعی همکاری جهانی در بررسی این معضل جهانی به معضلات محیطی از جمله سیل، طوفان، خشکسالی و نظایرآن ها، همگی در نوسان های اقلیمی، خصوصا تشدید ناهنجاری های دمایی کره ی زمین ریشه دارند - قویدل رحیمی، . - 1389 نیاز بشر به انرژی و مصرف انواع سوختهای فسیلی نظیر زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی باعث افزایش شدید گازهایی مانند دی اکسیدکربن در جو شده است افزایش جمعیت کره زمین که باعث تغییر کاربری زمین تخریب جنگلها افزایش فعالیت های کشاورزی و دامداری و تولید ضایعات جامد و مایع شده است تبعات مختلفی به همراه داشته است پدیده تغییر آب و هوا یکی از این تبعات است، سوزاندن سوختهای فسیلی، زغال سنگ ، نفت وگاز طبیعی، گاز دی اکسید کربن با علامت اختصاری CO2 تولید می کند CO2 از گازهای گلخانه ای است که روند فرار گرما از جو به فضا را بسیار کند می کند، منجر می شود.
جنگل زدایی نیز 20 درصد در تولید جهانی گازهای گلخانه ای نقش دارد. خودروهای مسافری به طور متوسط 125 گرم دی اکسید کربن در هر مسافر- کیلومتر تولید می کنند که تنها پنج درصد کمتر از هواپیماها بوده، اما نزدیک سه برابر بیشتر از قطارها است. خودروها نیز 13 درصد سهم انتشار جهانی گازهای گلخانه ای را به خود اختصاص می دهند. استخراج و پالایش نفت و گاز طبیعی نیازمند مصرف مقادیر عظیمی انرژی بوده، در شرایطی که موجب آزاد شدن گاز متان از زیرزمین به اتمسفر نیز می شوند. اثر گرمایشی بالقوه متان نسبت به دی اکسید کربن 20 برابر بیشتر است. استخراج و پالایش نفت نیز 6/3 درصد در تولید دی اکسید گازهای گلخانه ای - کربن و متان - نقش دارد. کشاورزی مدرن وابستگی شدیدی به کودها و آفت کش ها دارد که از نفت خام و گاز طبیعی تولید می شوند. مصرف این محصولات موجب آزاد شدن اکسید نیتروژن و در نتیجه گرمایش جهانی می شود.
اثر گرمایشی بالقوه اکسید نیتروژن 300 برابر دی اکسید کربن است. این بخش نیز 6 درصد در تولید گازهای گلخانه ای - اکسید نیتروژن - نقش دارد. تقریبا نیمی از انتشار جهانی متان به واسطه ی دامپروری صورت می گیرد. اثر گرمایشی بالقوه متان به عنوان یک گاز گلخانه ای 20 برابر بیشتر از دی اکسید کربن است. سهم انتشار جهانی گازهای گلخانه ای - متان - 5/1 درصد می باشد. به واسطه رونق ساخت و ساز در سطح جهان، میزان تقاضا برای سیمان نیز بسیار زیاد است. تولید سیمان که شامل استخراج سنگ آهک و سپس پردازش آن در دماهای بسیار بالامی شود به مصرف انرژی بسیار زیادی نیازمند است. سهم انتشار جهانی گازهای گلخانه ای - دی اکسید کربن - در این بخش 4 درصد می باشد. بنا برارزیابی هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی و - IPCC - میزان انتشار بخارآب، اکسید نیتروژن، ذرات معلق و دی اکسید کربن هواپیما به میزان 2 تا 4 برابر بیشتر از انتشار دی اکسید کربن به تنهایی است.
سهم انتشار جهانی گازهای گلخانه ای - دی اکسید کربن، بخارآب، اکسید نیتروژن، ذرات معلق - 3/5 درصد می باشد. صنعت آهن و فولاد یکی از بزرگترین ردپاهای کربن نسبت به دیگر بخش های صنعتی را به خود اختصاص داده است. اندازه عظیم این صنعت و فرآیندهای معدن کاری، حمل و نقل، ذوب و تولید که به انرژی فوق العاده زیادی نیازمند هستند، عامل کلیدی در این زمینه است. سهم انتشارجهانی گازهای گلخانه ای - دی اکسیدکربن - 3/2 درصد می باشد. اماکن دفع زباله به واسطه فساد مواد مختلف از منابع تولید متان محسوب می شوند. اگر زباله ها سوزانده شوند نیز دی اکسید کربن آزاد می کنند سهم انتشار جهانی گازهای گلخانه ای - دی اکسید کربن، متان - 3 درصد می باشد - آی پی س س، . - 2013 تغییرات تراکم دی اکسید کربن در هوا ارتباط محکمی با تغییرات درجه حرارت و مهیایی آب برای گیاه دارد.
بخشی از گرمایش جهانی اخیر نتیجه فعالیت های بشری است که نتیجه انتشار گازهای گلخانه ای بوده است. نباید فراموش کرد که بخش عمده ای از انتشار دی اکسید کربن منشا انسانی ندارد. فرآیند فتوسنتز عمده ترین جذب کننده دی اکسید کربن و تنفس مهم ترین منبع انتشار این گاز است. انتظار می رود که مقدار بیشتری از دی اکسید کربن - با منشا انسانی - ایجاد شده با افزایش فتوسنتز از اتمسفر جذب شود گیاهان کربن زیادی ذخیره می کنند و یک مخزن بالقوه کربن محسوب می شوند. به هر حال هر گونه تغییر جزیی در تراکم دی اکسید کربن با افزایش نرخ تنفس در درجه حرارت بالاتر جبران خواهد شد از این رو مقدار بیشتری دی اکسید کربن تولید می شود. تغییرات تراکم دی اکسید کربن عکس العمل گیاهان به فاکتورهای اقلیمی - درجه حرارت، بارندگی، تبخیر و تعرق - را تحت تاثیر
