Walaupun sangat penting kepada Bumi dan penduduknya, gas rumah hijau telah membawa bahaya yang semakin meningkat kepada manusia.
Kesan gas rumah hijau terhadap alam sekitar telah meningkat oleh aktiviti antropogenik yang telah meningkatkan kelimpahan gas-gas ini di atmosfera.
Apakah itu Gas Rumah Hijau?
Gas di atmosfera yang dikenali sebagai gas rumah hijau mempunyai kesan ke atas keseimbangan tenaga planet ini. Apa yang dipanggil kesan rumah hijau adalah akibat daripada ini.
Kepekatan rendah tiga gas rumah hijau yang paling terkenal—karbon dioksida (CO2), metana dan nitrous oksida—boleh didapati di atmosfera secara semula jadi.
Gas rumah hijau tertentu hanya dibebaskan oleh aktiviti manusia (cth, halokarbon sintetik). Lain-lain wujud secara semula jadi tetapi terdapat dalam kuantiti yang meningkat disebabkan oleh input manusia (cth, karbon dioksida) (cth, karbon dioksida).
Aktiviti berkaitan tenaga (seperti pembakaran bahan api fosil dalam sektor utiliti elektrik dan pengangkutan), pertanian, perubahan guna tanah, amalan pengurusan dan rawatan sisa , dan operasi perindustrian lain adalah semua contoh punca antropogenik.
Apa yang Menyebabkan Kesan Rumah Hijau?
Ini adalah sebab utama di sebalik kesan rumah hijau.
1. Pembakaran Bahan Api Fosil
Kehidupan kita banyak bergantung kepada bahan api fosil. Ia biasanya digunakan untuk menjana elektrik dan untuk pengangkutan. Karbon dioksida dibebaskan semasa pembakaran bahan api fosil.
Penggunaan bahan api fosil telah berkembang seiring dengan pertumbuhan penduduk . Pembebasan gas rumah hijau di atmosfera telah meningkat akibatnya.
2. Penebangan hutan
Karbon dioksida diserap oleh tumbuhan dan pokok, yang kemudiannya membebaskan oksigen. Penebangan pokok menyebabkan peningkatan ketara dalam gas rumah hijau, yang meningkatkan suhu bumi.
3. Bertani
Salah satu faktor dalam kesan rumah hijau atmosfera ialah nitrus oksida yang digunakan dalam baja.
4. Sisa Industri dan Tapak Pelupusan
Gas berbahaya dihasilkan oleh perniagaan dan pengilang dan dilepaskan ke atmosfera.
Selain itu, tapak pelupusan sampah membebaskan metana dan karbon dioksida, yang menyumbang kepada gas rumah hijau.
7 Kesan Gas Rumah Hijau Terhadap Alam Sekitar
Berikut adalah kesan gas rumah hijau terhadap alam sekitar
1. Wap Air
Troposfera mengandungi air dalam bentuk wap dan awan. Tyndal menyatakan pada tahun 1861 bahawa penyerap gas yang paling ketara bagi perubahan cahaya inframerah ialah wap air.
Mengikut pengiraan yang lebih tepat, awan dan wap air menyumbang 49 dan 25%, masing-masing, daripada penyerapan gelombang panjang (terma).
Walau bagaimanapun, berbanding dengan GHG lain seperti CO2, jangka hayat wap air di atmosfera adalah pendek (hari) (tahun). Variasi serantau dalam kepekatan wap air tidak dipengaruhi secara langsung oleh aktiviti manusia.
Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kesan tidak langsung aktiviti manusia pada suhu global dan pengeluaran wap air, juga dirujuk sebagai maklum balas wap air, pemanasan dikuatkan.
2. Karbon Dioksida (CO2)
20% daripada penyerapan haba disebabkan oleh karbon dioksida.
Penguraian organik, pelepasan lautan, dan pernafasan adalah semua contoh sumber semula jadi CO2.
Sumber CO2 antropogenik termasuk membuat simen, membersihkan hutan , dan membakar bahan api fosil seperti arang batu, minyak dan gas asli, antara lain.
Yang menghairankan, industri menyumbang 21% daripada pelepasan CO2 langsung, manakala 24% berasal daripada pertanian, perhutanan dan penggunaan tanah lain.
Daripada kira-kira 270 mol.mol-1 pada tahun 1750 kepada jumlah semasa yang lebih tinggi daripada 385 mol.mol-1, kandungan CO2 atmosfera telah meningkat dengan ketara sepanjang dua abad sebelumnya.
Sejak 1970-an, kira-kira separuh daripada semua pelepasan CO2 antropogenik antara 1750 dan 2010 telah berlaku.
Purata suhu permukaan global diramalkan meningkat sebanyak 3-5°C pada tahun 2100 akibat daripada kepekatan CO2 yang tinggi dan maklum balas positif air.
3. Metana (CH4)
Gas surih organik utama di atmosfera ialah metana (CH4). Unsur utama gas asli, sumber bahan api global, ialah CH4.
Pertanian dan penternakan kedua-duanya menyumbang dengan ketara kepada pelepasan CH4, walaupun penggunaan bahan api fosil kebanyakannya harus dipersalahkan.
Sejak era pra-industri, kepekatan CH4 telah meningkat sebanyak dua faktor. Purata kepekatan semasa di seluruh dunia ialah 1.8 mol.mol-1.
Walaupun kepekatannya hanya 0.5% daripada CO2, terdapat kebimbangan tentang peningkatan pelepasan atmosfera CH4. Malah, sebagai GHG, ia adalah 30 kali lebih kuat daripada CO2.
Bersama karbon monoksida (CO), CH4 menghasilkan O3 (lihat di bawah), yang membantu mengawal kuantiti OH dalam troposfera.
4. Nitrus Oksida (NxO)
Nitrik oksida (NO) dan nitrus oksida (N2O) kedua-duanya dianggap sebagai gas rumah hijau (GHG). Pelepasan global mereka telah meningkat sepanjang abad yang lalu, kebanyakannya hasil daripada aktiviti manusia. Tanah membebaskan NO dan N2O.
N2O ialah GHG yang kuat, tetapi NO secara tidak langsung membantu dalam penciptaan O3. N2O mempunyai potensi untuk menjadi 300 kali lebih kuat sebagai GHG daripada CO2. Yang pertama memulakan penyingkiran O3 sekali di stratosfera.
Kepekatan N2O di atmosfera meningkat kebanyakannya akibat aktiviti mikrob dalam tanah yang kaya dengan nitrogen (N) yang dikaitkan dengan aktiviti pertanian dan pembajaan.
Dua sumber utama NO di atmosfera ialah pelepasan antropogenik (daripada pembakaran bahan api fosil) dan pelepasan biogenik daripada tanah. Nitrogen oksida dihasilkan dengan cepat daripada NO dalam troposfera (NO2).
Sebatian organik meruap (VOC) dan hidroksil boleh bertindak balas dengan NO dan NO2 (dirujuk sebagai NOx), menghasilkan nitrat organik dan asid nitrik.
Mereka mendapat akses kepada ekosistem melalui pemendapan atmosfera, yang dipengaruhi oleh keasidan atau pengayaan N dan mempunyai kesan ke atas kitaran nitrogen.
5. TIADA Sumber dan Tindak Balas Kimia dalam Tumbuhan
Laluan reduktif dan oksidatif telah digambarkan sebagai dua proses utama untuk penjanaan NO dalam tumbuhan.
Dalam laluan reduktif, NR menukar nitrit kepada NO dengan kehadiran anoksia, pH berasid, atau tahap nitrit yang tinggi.
Beberapa aktiviti, termasuk penutupan stomata, perkembangan akar, percambahan, dan tindak balas imunologi, telah dikaitkan dengan pengeluaran NO yang bergantung kepada NR.
Xanthine oxidase, aldehyde oxidase, dan sulfit oxidase hanyalah beberapa daripada enzim molibdenum yang boleh mengurangkan nitrit dalam tumbuhan.
Dalam haiwan, nitrit juga boleh dikurangkan melalui sistem pengangkutan elektron dalam mitokondria.
Melalui pengoksidaan bahan organik seperti poliamina, hidroksilamin, dan arginin, laluan pengoksidaan menjana NO.
Enzim NOS haiwan memangkinkan penukaran arginin kepada citrulline dan NO. Banyak penyiasatan telah dijalankan untuk mengenal pasti NOS tumbuhan dan pengeluaran NO yang bergantung kepada arginin dalam tumbuhan.
Selepas NOS ditemui dalam alga hijau Ostreococcus Tauri, genom tumbuhan menjalani kajian bioinformatik tinggi.
Kerja ini menunjukkan bahawa homolog NOS hanya ditemui dalam sebilangan kecil mikroorganisma fotosintesis, seperti alga dan diatom, daripada lebih 1,000 genom tumbuhan tinggi yang diperiksa.
Kesimpulannya, tumbuhan yang lebih tinggi memang menghasilkan NO yang bergantung kepada arginin, tetapi enzim atau enzim khusus yang bertanggungjawab untuk proses oksidatif masih tidak diketahui.
6. Ozon (O3)
Ozon (O3) terutamanya terdapat di stratosfera, manakala sebahagiannya juga dihasilkan di troposfera.
Lapisan ozon dan ozon stratosfera secara semula jadi terhasil daripada tindak balas kimia antara oksigen (O2) dan sinaran ultraungu (UV) suria.
Satu molekul O2 dipecah oleh cahaya UV suria kepada dua atom oksigen (2 O). Hasilnya ialah molekul (O3), yang tercipta apabila setiap atom yang sangat reaktif ini bergabung dengan O2.
Lapisan (O3) menyerap kira-kira 99% sinaran UV frekuensi sederhana Matahari, yang mempunyai panjang gelombang antara 200 dan 315 nm. Jika tidak, ia mungkin membahayakan bentuk hidupan yang terdedah dekat dengan permukaan Bumi.
Majoriti O3 troposfera dihasilkan oleh NOx, CO, dan VOC yang bertindak balas dengan cahaya matahari. Walau bagaimanapun, diperhatikan bahawa di bandar-bandar, NOx mungkin menghilangkan O3.
Cahaya, musim, suhu dan kepekatan VOC semuanya mempunyai kesan ke atas interaksi dwi NOx dan O3 ini.
Selain itu, dengan kehadiran NOx yang ketara, pengoksidaan CH4 oleh OH dalam troposfera mengakibatkan pembentukan formaldehid (CH2O), CO, dan O3.
O3 dalam troposfera tidak baik untuk tumbuhan dan haiwan (termasuk manusia). O3 mempunyai pelbagai kesan kepada tumbuhan. Sel-sel yang dikenali sebagai stomata, yang kebanyakannya terdapat di bahagian bawah daun tumbuhan, membenarkan CO2 dan air meresap ke dalam tisu.
Tumbuhan yang terdedah kepada tahap O3 yang tinggi menutup stomatanya, yang melambatkan fotosintesis dan menghadkan perkembangan tumbuhan. Tekanan oksidatif yang kuat juga mungkin disebabkan oleh O3, merosakkan sel tumbuhan.
7. Gas Berfluorinasi
Gas rumah hijau sintetik yang kuat seperti hidrofluorokarbon, perfluorokarbon, sulfur heksafluorida dan nitrogen trifluorida dibebaskan melalui pelbagai aplikasi dan operasi domestik, komersial dan industri.
Kadangkala, gas terfluorinasi—terutamanya hidrofluorokarbon—digunakan sebagai pengganti sebatian penipis ozon stratosfera (cth, klorofluorokarbon, hidroklorofluorokarbon dan halon).
Berbanding dengan gas rumah hijau lain, gas berfluorina biasanya dikeluarkan dalam jumlah yang lebih kecil, namun ia adalah gas rumah hijau yang kuat.
Ia kadangkala dirujuk sebagai gas GWP tinggi kerana, untuk jumlah jisim tertentu, ia memerangkap lebih banyak haba berbanding gas dengan potensi pemanasan global (GWP) yang lebih rendah seperti CO2 yang biasanya berkisar antara ribuan hingga puluhan ribu.
Kesimpulan
Oleh kerana setiap gas rumah hijau menyerap tenaga secara berbeza dan mempunyai "seumur hidup" yang berbeza atau jumlah masa yang dihabiskan di atmosfera, setiap gas mempunyai kapasiti yang berbeza untuk menyerap haba dari atmosfera.
Menurut Panel Antara Kerajaan mengenai Perubahan Iklim, sebagai contoh, beratus-ratus molekul karbon dioksida diperlukan untuk memadankan kesan pemanasan satu molekul sulfur heksafluorida, gas rumah hijau yang paling kuat, dari segi penyerapan haba (IPCC).
Kesan Gas Rumah Hijau Terhadap Alam Sekitar – Soalan Lazim
[sc_fs_faq html=”true” headline=”h3″ img=”” question=”Bagaimanakah gas rumah hijau memberi kesan kepada pemanasan global?” img_alt=”” css_class=””] Oleh kerana ia mengekalkan haba yang sepatutnya terlepas dari atmosfera, gas rumah hijau adalah penyebab pemanasan global. Gas-gas ini, berbanding oksigen dan nitrogen, boleh menyerap sinaran dan mengekalkan haba. Bumi dikekalkan pada suhu di mana kehidupan boleh wujud kerana gas rumah hijau. [/sc_fs_faq]