지구와 그 주민들에게 가장 중요한 존재임에도 불구하고 온실 가스는 인류에게 점점 더 많은 피해를 가져왔습니다.
인간 활동으로 인해 대기 중 온실가스 농도가 증가하면서 온실가스가 환경에 미치는 영향이 더욱 커졌습니다 .
온실 가스는 무엇입니까?
온실 가스로 알려진 대기의 가스는 지구의 에너지 균형에 영향을 미칩니다. 이른바 온실 효과는 이러한 결과입니다.
가장 잘 알려진 세 가지 온실 가스인 이산화탄소(CO2), 메탄 및 아산화질소의 낮은 농도는 대기에서 자연적으로 발견될 수 있습니다.
특정 온실 가스는 인간 활동에 의해서만 방출됩니다(예: 합성 할로겐화탄소). 다른 것들은 자연적으로 존재하지만 인간 투입(예: 이산화탄소)(예: 이산화탄소)으로 인해 증가된 양으로 존재합니다.
에너지 관련 활동(예: 전력 생산 및 운송 부문에서의 화석 연료 연소), 농업, 토지 이용 변화, 폐기물 관리 및 처리 방식, 기타 산업 활동은 모두 인위적인 원인의 예입니다.
온실 효과의 원인은 무엇입니까?
이것이 온실 효과의 주요 원인입니다.
1. 화석 연료의 연소
우리의 삶은 화석 연료에 크게 의존합니다. 그들은 일반적으로 전기를 생산하고 운송하는 데 사용됩니다. 이산화탄소는 화석 연료 연소 중에 방출됩니다.
인구 증가 와 함께 화석 연료 사용량도 늘어났습니다 . 그 결과 대기 중 온실가스 배출량도 증가했습니다.
2. 삼림 벌채
이산화탄소는 식물과 나무에 흡수되고, 식물은 산소를 방출합니다. 나무를 베어내는 것은 온실가스를 크게 증가시켜 지구 온도를 상승시킵니다.
3. 농업
대기의 온실 효과 요인 중 하나는 비료에 사용되는 아산화질소입니다.
4. 산업폐기물 및 매립
유해 가스는 기업과 제조업체에서 생산되어 대기 중으로 방출됩니다.
또한 매립지는 온실 가스에 기여하는 메탄과 이산화탄소를 방출합니다.
7 온실가스가 환경에 미치는 영향
온실가스가 환경에 미치는 영향은 다음과 같습니다.
1. 수증기
대류권에는 수증기와 구름 형태의 물이 포함되어 있습니다. Tyndal은 1861년에 적외선의 변화에 대한 가장 중요한 기체 흡수체는 수증기라고 언급했습니다.
더 정확한 계산에 따르면 구름과 수증기는 장파(열) 흡수의 각각 49%와 25%를 차지합니다.
그러나 CO2와 같은 다른 온실가스에 비해 수증기의 대기 수명은 짧은(일)(년)입니다. 수증기 농도의 지역적 변화는 인간 활동에 직접적으로 영향을 받지 않습니다.
그러나 인간 활동이 지구 온도에 미치는 간접적인 영향과 수증기 되먹임이라고도 하는 수증기 생성으로 인해 온난화가 증폭됩니다.
2. 이산화탄소(CO2)
열 흡수의 20%는 이산화탄소에 의해 발생합니다.
유기 분해, 해양 방출 및 호흡은 모두 CO2의 천연 공급원의 예입니다.
인간 활동으로 인한 이산화탄소 배출원에는 시멘트 제조, 삼림 벌채 , 석탄, 석유, 천연가스와 같은 화석 연료 연소 등이 있습니다.
놀랍게도 산업은 직접적인 CO21 배출량의 2%를 차지하는 반면, 24%는 농업, 임업 및 기타 토지 이용에서 발생합니다.
270년 약 1mol.mol-1750에서 현재 385mol.mol-1보다 높은 양까지 대기 중 CO2 함량은 이전 XNUMX세기 동안 상당히 증가했습니다.
1970년대 이후, 2년에서 1750년 사이의 모든 인위적 CO2010 배출량의 약 절반이 발생했습니다.
높은 CO3 농도와 물의 양의 되먹임의 결과로 전지구 평균 표면 온도는 5년에 2100-2°C 상승할 것으로 예측됩니다.
3. 메탄(CH4)
대기의 주요 유기 미량 기체는 메탄(CH4)입니다. 세계적인 연료 공급원인 천연가스의 주원소는 CH4입니다.
농업과 소 사육은 모두 CH4 배출에 크게 기여하지만 화석 연료 사용이 대부분의 책임입니다.
산업화 이전 시대부터 CH4 농도는 1.8배 증가했습니다. 현재 전 세계 평균 농도는 1mol.mol-XNUMX입니다.
그 농도는 CO0.5의 2%에 불과하지만, CH4 대기 배출 증가에 대한 우려가 있다. 사실, 온실 가스로서 CO30보다 2배 더 강력합니다.
메탄(CH4)은 일산화탄소(CO)와 함께 오존(O3)을 생성하는데(아래 참조), 이는 대류권 의 수산화나트륨(OH) 양을 조절하는 데 도움을 줍니다.
4. 아산화질소(NxO)
일산화질소(NO)와 아산화질소(N2O)는 모두 온실 가스(GHG)로 간주됩니다. 그들의 전지구적 배출량은 지난 세기 동안 대부분 인간 활동의 결과로 증가했습니다. 토양은 NO와 N2O를 방출합니다.
N2O는 강력한 GHG이지만 NO는 O3 생성을 간접적으로 돕습니다. N2O는 CO300보다 GHG로서 2배 더 강력할 가능성이 있습니다. 전자는 성층권에서 O3 제거를 시작합니다.
대기 중 N2O 농도는 주로 농업 및 비료 활동과 관련된 질소(N)가 풍부한 토양의 미생물 활동의 결과로 증가하고 있습니다.
대기 중 NO의 두 가지 주요 출처는 인위적 배출(화석 연료 연소로 인한)과 토양의 생물학적 배출입니다. 질소 산화물은 대류권(NO2)의 NO로부터 빠르게 생성됩니다.
휘발성 유기 화합물(VOC) 과 수산화물은 NO 및 NO2(NOx라고도 함)와 반응하여 각각 유기 질산염과 질산을 생성할 수 있습니다.
그들은 산성도 또는 질소 농축의 영향을 받고 질소 순환에 영향을 미치는 대기 퇴적물에 의해 생태계에 접근합니다.
5. 식물의 NO 공급원 및 화학 반응
환원 및 산화 경로는 식물에서 NO 생성을 위한 두 가지 주요 과정으로 설명되었습니다.
환원 경로에서 NR은 무산소, 산성 pH 또는 상승된 아질산염 수준이 있는 경우 아질산염을 NO로 전환합니다.
기공 폐쇄, 뿌리 발달, 발아 및 면역학적 반응을 포함한 여러 활동이 NR 의존적 NO 생산과 관련되어 있습니다.
Xanthine oxidase, aldehyde oxidase 및 sulfite oxidase는 식물에서 아질산염을 감소시킬 수 있는 몰리브덴 효소의 일부일 뿐입니다.
동물에서 아질산염은 미토콘드리아의 전자 전달 시스템을 통해 환원될 수도 있습니다.
폴리아민, 히드록실아민 및 아르기닌과 같은 유기 물질의 산화를 통해 산화 경로는 NO를 생성합니다.
동물의 NOS 효소는 아르기닌을 시트룰린 및 NO로 전환하는 것을 촉매합니다. 식물 NOS와 식물에서 아르기닌 의존성 NO 생산을 확인하기 위해 수많은 조사가 수행되었습니다.
녹조류 Ostreococcus Tauri에서 NOS가 발견된 후 식물 게놈은 처리량이 많은 생물 정보학 연구를 받았습니다.
이 연구는 NOS 상동체가 조사된 고등 식물의 1,000개 이상의 게놈 중 조류 및 규조류와 같은 소수의 광합성 미생물에서만 발견되었음을 보여줍니다.
결론적으로 고등 식물은 아르기닌에 의존하는 NO를 생산하지만 산화 과정을 담당하는 특정 효소 또는 효소는 아직 알려지지 않았습니다.
6. 오존(O3)
오존(O3) 은 주로 성층권에 존재하지만, 일부는 대류권에서도 생성됩니다.
오존층과 성층권 오존은 산소(O2)와 태양 자외선(UV) 사이의 화학 반응에 의해 자연적으로 생성됩니다.
하나의 O2 분자는 태양 자외선에 의해 두 개의 산소 원자(2O)로 분할됩니다. 그 결과 (O3) 분자가 생성되는데, 이 분자는 반응성이 매우 높은 각 원자가 O2와 결합할 때 생성됩니다.
(O3) 층은 파장이 99~200nm인 태양의 중간 주파수 UV 복사선의 약 315%를 흡수합니다. 그렇지 않으면 지구 표면에 가깝게 노출된 생명체에 해를 끼칠 수 있습니다.
대류권 O3의 대부분은 NOx, CO 및 VOC가 햇빛과 반응하여 생성됩니다. 그러나 도시에서는 NOx가 O3를 제거할 수 있다는 점에 주목했습니다.
빛, 계절, 온도 및 VOC 농도는 모두 이러한 이중 NOx 및 O3 상호작용에 영향을 미칩니다.
또한 상당한 NOx가 존재하는 경우 대류권에서 OH에 의한 CH4의 산화는 포름알데히드(CH2O), CO 및 O3의 형성을 초래합니다.
대류권의 O3는 식물과 동물(인간 포함) 모두에게 해롭습니다. O3는 식물에 다양한 영향을 미칩니다. 식물 잎의 밑면에서 주로 발견되는 기공으로 알려진 세포는 CO2와 물이 조직으로 침투하도록 합니다.
높은 수준의 O3에 노출된 식물은 기공을 닫아 광합성을 늦추고 식물 발달을 제한합니다. 강한 산화 스트레스는 또한 O3에 의해 유발되어 식물 세포에 해를 끼칠 수 있습니다.
7. 불소 가스
수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황 및 삼불화질소와 같은 합성의 강력한 온실 가스는 다양한 국내, 상업 및 산업 적용 및 운영을 통해 방출됩니다.
때때로, 불소화 가스(특히 하이드로플루오로카본)는 성층권 오존층 파괴 화합물(예: 클로로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본 및 할론) 대신 사용됩니다.
다른 온실 가스에 비해 불소 가스는 일반적으로 소량이지만 강력한 온실 가스입니다.
이러한 가스들은 때때로 높은 지구온난화지수( GWP)를 가진 가스로 불리는데, 이는 동일한 질량을 기준으로 할 때, 일반적으로 수천에서 수만 정도의 GWP 값을 갖는 이산화탄소와 같은 낮은 GWP 값을 가진 가스보다 훨씬 더 많은 열을 가두기 때문입니다.
맺음말
각 온실 가스는 에너지를 다르게 흡수하고 고유한 "수명" 또는 대기에서 보낸 시간이 있기 때문에 각각은 대기에서 열을 흡수하는 능력이 다릅니다.
예를 들어 기후 변화에 관한 정부간 패널에 따르면 열 흡수(IPCC) 측면에서 가장 강력한 온실 가스인 육불화황 단일 분자의 온난화 효과와 일치하려면 수백 분자의 이산화탄소가 필요합니다.
온실 가스가 환경에 미치는 영향 – FAQ
[sc_fs_faq html=”true” headline=”h3″ img=”” question=”온실가스는 지구 온난화에 어떤 영향을 미치나요?” img_alt=”” css_class=””] 온실가스는 대기에서 빠져나갈 열을 가두어 지구 온난화의 원인이 됩니다. 산소와 질소와는 달리, 온실가스는 복사열을 흡수하고 열을 보유할 수 있습니다. 지구는 온실가스 덕분에 생명체가 살 수 있는 온도를 유지하고 있습니다.[/sc_fs_faq]