CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Khái quát chung về khí nhà kính (KNK) Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt trở lại cho trái đất và gây nên hiệu ứng nhà kính. Các khí nhà kính chủ yếu bao gồm: hơi nước, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC. Khí nhà kính ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiệt độ của Trái Đất, nếu không có chúng nhiệt độ bề mặt Trái Đất trung bình sẽ lạnh hơn hiện tại khoảng 33°C.
Tác động tích cực của KNK đến môi trường Năng lượng của Mặt trời có thể thay đổi, tuy rất ít, nhưng cũng có khả năng ảnh hưởng đến khí hậu trên Trái đất. Nhờ có tầng khí quyển chứa sẵn những khí gây ra hiệu ứng nhà kính bẫy một phần năng lượng Mặt trời, mà nhiệt độ trên Trái đất mới trở nên vừa phải để sinh vật sinh sôi nảy nở và sinh sống thoải mái. Ở nhiệt độ 2550K, Trái Đất ở trạng thái đóng băng. Tuy nhiên các phép đo thực tế chỉ ra rằng nhiệt độ trung bình của khí quyển và bề mặt Trái Đất trong cả năm ở tất cả các khu vực là 2990K (tương ứng với 160C), lớn hơn 1550K.
Sự khác biệt này là do sự tồn tại của Hiệu ứng nhà kính mà ta chưa tính đến. Nếu giả sử không có hiệu ứng nhà kính thiên nhiên thì nhiệt độ trung bình trên Trái đất, hiện nay khoảng 160C, đã giảm xuống chỉ còn khoảng -180C. Hiệu ứng nhà kính hạn chế sự thay đổi nhiệt độ bề mặt giữa ban ngày và ban đêm, giữa các mùa trong năm, cũng như các vùng khí hậu khác nhau trên Trái Đất. Những tác động đó của Hiệu ứng nhà kính đã làm cho môi trường bề mặt trái đất là nơi lý tượng cho sự tồn tại và phát triển của sinh vật, con người trong hàng triệu năm qua.
8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www. Tác động tiêu cực của KNK đến môi trường 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. 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 Mỹ, 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.
Xa hơn nữa nếu nhiệt độ của quả đất đủ cao thì có thể làm tan nhanh băng tuyết ở Bắc Cực và Nam Cực và do đó mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thể dẫn đến nạn hồng thủy. Các khí nhà kính Hơi nước - Chiếm một lượng chủ yếu và rất quan trọng trong khí nhà kính. 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.com/shopping - Hơi nước trong khí quyển là chất giữ nhiệt và làm cho trái đất nóng lên. Tuy nhiên hơi nước là yếu tố tự nhiên thay đổi theo nhiệt độ từng khu vực mà ta không kiểm soát được hằng trăm năm nay với sự thay đổi không lớn.
Cacbon dioxit (CO2) - Một trong những khí gây hiệu ứng nhà kính với số lượng lớn. Chiếm khoảng một nửa khối lượng KNK - Đóng góp tới 60% cho quá trěnh lŕm tăng nhiệt độ khí quyển - Từ năm 1975 đến nay, nồng độ CO2 trong khí quyển tăng lên 28% - Phát sinh từ quá trình sử dụng năng lượng hóa thạch và hô hấp của sinh vật Mê tan (CH4) - Xếp thứ 2 sau CO2 về khối lượng và trong quá trình làm tăng nhiệt độ khí quyển. Tuy với lượng không nhiều như CO2 nhưng khả năng gây hiệu ứng nhà kính gấp 21 so với CO2. - Được sinh ra trong quá trình khai thác, vận chuyển than, khí đốt thiên nhiên, dầu mỏ và sinh ra tronng quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí.
Ozon (O3) - Ozon đối lưu làm tăng nồng độ KNK trong khi Ozon bình lưu dưới gọi là lá chắn bảo vệ sinh vật trên trái đất khỏi các tia bức xạ tử ngoại từ mặt trời. - Xếp thứ 3 về khối lượng và trong quá trình làm tăng nhiệt độ khí quyển. - Tạo ra trong tự nhiên, sản sinh từ động cơ ô tô, xe máy, nhà máy điện… Nitơ oxit (N2O) 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.com/shopping - Từ đầu thế kỷ đến nay tăng khoảng 8% - Phát sinh trong quá trình sản xuất nông nghiệp và các hoạt động sử dụng nhiên liệu, sử dụng phân bón, sản xuất hóa chất, công nghiệp và giao thông. - Khả năng giữ nhiệt gây hiệu ứng nhà kính gấp 298 lần so với CO2.
Khí nhân tạo (CFCs, HFCs, PFCs, SF6) - Hoàn toàn do con người chế tạo ra với nhiều mục đích như những chất làm lạnh, chất tẩy rửa, chất bán dẫn trong các ngành công nghiệp lạnh, chế tạo vi mạch và vật liệu…. - Tuy là khí nhân tạo với lượng phát thải nhỏ hơn nhiều so với các khí gây hiệu ứng nhà kính khác nhưng mức độ gây hiệu ứng nhà kính lại rất lớn gấp hàng ngàn lần so với cacbon dioxit. Loại hóa chất Clorua- florua-cacbon (CFCs) do con người tạo ra được nhắc đến rầm rộ vào thập niên 80 khi con người nhận ra chúng đã đục thủng một vùng lớn tầng ozone ở những vùng cực. Năm 1987, hiệp ước quốc tế có tên Nghị định thư Montreal được kí kết, qui định chặt chẽ việc sản xuất CFC và những khí gây hại tầng ozone.
Đến năm 1996, những chất này hoàn toàn không còn được sử dụng. Từ sau đó, tầng ozone của Trái đất của cả hai vùng cực và của bầu khí quyển xung quanh hành tinh dần được phục hồi. Nhưng N2O là loại khí không có trong danh mục Nghị định thư Montreal. Và việc thải N2O có thể đảo ngược thành quả trên, thậm chí có thể khiến tình hình trở nên tồi tệ.
Tùy vào bản chất của từng loại khí nhà kính mà khả năng bẻ gảy liên kết phân tử Ozôn trên tầng bình lưu dẫn đến việc thủng tầng Ozôn và khả năng giữ nhiệt gây hiệu ứng nhà kính cũng khác nhau. Tầng ozôn bao quanh và che chở Trái đất khỏi tác hại của tia cực tím và bức xạ mặt trời, loại tia này tăng khả năng ung thư của con người cũng như đe dọa mùa màng và đời sống thủy sinh. Các nghiên cứu về khí nhà kính cho thấy sự cần thiết phải giảm việc sử dụng loại hợp chất này để tránh làm mỏng tầng ozôn bao quanh Trái đất. 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.com/shopping Bảng 1 Tiềm năng nóng lên toàn cầu của một số khí nhà kính so với khí CO2 Tiềm năng nóng lên toàn cầu Khí Ký hiệu Tuổi thọ theo mặt bằng thời gian (năm) 20 100 500 Cacbon dioxit CO2 - 1 1 1 Mê tan CH4 12 62 23 7 Oxit Ni tơ N2O 114 275 296 156 HFC-23 CHF3 260 9.000 HFC-125 CHF2CF3 29 5.100 HFC-227 CF3CHFCF3 33 5.100 Nguồn: Báo cáo đánh giá lần 3 của IPCC, 2001 1.
Công ước, nghị định pháp lý liên quan Công ước khung Liên Hiệp Quốc về Biến đổi khí hậu (UNFCCC): ra đời, Tháng 5/1992 có hiệu lực từ 21/3/1994. – Đây là luật quốc tế chính, điều chỉnh các vấn đề Biến đổi Khí Hậu. Có hiệu lực từ những năm 1990, UNFCCC đưa ra quá trình thương thảo về nhiều mặt của việc giảm thiểu và thích ứng đối với vấn đề biến đổi khí hậu, đòi hỏi sự hợp tác mang tính quốc tế. Các nước “Thành Viên” kí cam kết đối với các thỏa thuận này – và hầu hết các nước trên thế giới (192 nước) đều là thành viên của UNFCCC.
Việt Nam ký Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) ngày 11/6/1992 và phê chuẩn UNFCCC ngày 16/11/1994 Nghị định thư Kyoto: được kí kết vào ngày 11 tháng 12 năm 1997 tại Kyoto, được các bên của UNFCCC thông qua và chính thức có hiệu lực vào ngày 16 tháng 2 năm 2005. Đưa ra chỉ tiêu giảm phát thải khí nhà kính có tính 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.com/shopping ràng buộc pháp lý đối với các nước phát triển công nghiệp giảm phát thải 6 loại khí nhà kính 5% vào nằm 2012, mức độ cắt giảm theo đó đến năm 2010 phải đạt được thì chỉ tiêu này là khoảng 29%. Hơn thế nữa là đặt ra một mục tiêu cụ thể cho mỗi loại khí, các mục tiêu tổng thể đối với tất cả 6 loại khí (CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6) sẽ được qui đổi "tương đương với CO2" để chỉ còn một đơn vi ̣c hung. Kể từ tháng 11/2007 đã có khoảng 175 nước kí kết tham gia chương trình này.