पृथ्वी आणि तिच्या रहिवाशांसाठी अत्यंत महत्त्वाचा असूनही, हरितगृह वायूंनी मानवजातीसाठी सतत वाढती हानी केली आहे.
मानवी क्रियाकलापांमुळे वातावरणातील हरितगृह वायूंचे प्रमाण वाढल्याने पर्यावरणावरील त्यांचे परिणाम वाढले आहेत .
हरितगृह वायू म्हणजे काय?
हरितगृह वायू म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या वातावरणातील वायूंचा ग्रहाच्या उर्जा संतुलनावर परिणाम होतो. तथाकथित ग्रीनहाऊस इफेक्ट याचा परिणाम आहे.
कार्बन डायऑक्साइड (CO2), मिथेन आणि नायट्रस ऑक्साईड या तीन सर्वात सुप्रसिद्ध हरितगृह वायूंची कमी सांद्रता वातावरणात नैसर्गिकरित्या आढळू शकते.
काही हरितगृह वायू केवळ मानवी क्रियांद्वारे सोडले जातात (उदा. सिंथेटिक हॅलोकार्बन). इतर नैसर्गिकरित्या अस्तित्वात आहेत परंतु मानवी इनपुटमुळे (उदा., कार्बन डायऑक्साइड) (उदा., कार्बन डायऑक्साइड) वाढलेल्या प्रमाणात उपस्थित आहेत.
ऊर्जा-संबंधित क्रियाकलाप (जसे की वीज निर्मिती आणि वाहतूक क्षेत्रांमध्ये जीवाश्म इंधनाचे ज्वलन), शेती, जमिनीच्या वापरातील बदल, कचरा व्यवस्थापन आणि प्रक्रिया पद्धती, आणि इतर औद्योगिक कार्ये ही सर्व मानवनिर्मित कारणांची उदाहरणे आहेत.
हरितगृह परिणाम कशामुळे होतो?
हरितगृह परिणामामागील ही मुख्य कारणे आहेत.
1. जीवाश्म इंधन जळणे
आपले जीवन जीवाश्म इंधनावर खूप अवलंबून असते. ते सामान्यतः वीज निर्माण करण्यासाठी आणि वाहतुकीसाठी वापरले जातात. जीवाश्म इंधनाच्या ज्वलनाच्या वेळी कार्बन डायऑक्साइड सोडला जातो.
लोकसंख्या वाढीबरोबर जीवाश्म इंधनाचा वापर वाढला आहे . याचा परिणाम म्हणून वातावरणातील हरितगृह वायूंचे उत्सर्जन वाढले आहे.
2. जंगलतोड
वनस्पती आणि झाडे कार्बन डायऑक्साइड शोषून घेतात, आणि नंतर ऑक्सिजन बाहेर टाकतात. झाडे तोडल्यामुळे हरितगृह वायूंमध्ये लक्षणीय वाढ होते, ज्यामुळे पृथ्वीचे तापमान वाढते.
3. शेती
वातावरणाच्या हरितगृह परिणामातील एक घटक म्हणजे खतांमध्ये वापरला जाणारा नायट्रस ऑक्साईड.
4. औद्योगिक कचरा आणि लँडफिल्स
घातक वायू व्यवसाय आणि उत्पादकांद्वारे तयार केले जातात आणि वातावरणात सोडले जातात.
याव्यतिरिक्त, लँडफिल मिथेन आणि कार्बन डायऑक्साइड सोडतात, जे हरितगृह वायूंमध्ये योगदान देतात.
7 हरितगृह वायूंचे पर्यावरणावर होणारे परिणाम
हरितगृह वायूंचे पर्यावरणावर होणारे परिणाम खालीलप्रमाणे आहेत
1. पाण्याची वाफ
ट्रोपोस्फियरमध्ये बाष्प आणि ढगांच्या स्वरूपात पाणी असते. टिंडल यांनी 1861 मध्ये नमूद केले की अवरक्त प्रकाशातील बदलांचे सर्वात लक्षणीय वायू शोषक म्हणजे पाण्याची वाफ.
अधिक तंतोतंत गणनेनुसार, ढग आणि पाण्याची वाफ यांचा वाटा अनुक्रमे 49 आणि 25%, दीर्घ लहरी (थर्मल) शोषणात आहे.
तथापि, CO2 सारख्या इतर GHG च्या तुलनेत, पाण्याच्या वाफेचे वातावरणीय आयुर्मान कमी (दिवस) (वर्षे) आहे. पाण्याच्या बाष्पाच्या एकाग्रतेतील प्रादेशिक फरकांचा मानवी क्रियाकलापांवर थेट प्रभाव पडत नाही.
तथापि, जागतिक तापमानावरील मानवी क्रियाकलापांच्या अप्रत्यक्ष परिणामांमुळे आणि पाण्याच्या वाफांच्या उत्पादनामुळे, ज्याला पाण्याची वाफ अभिप्राय देखील म्हटले जाते, तापमानवाढ वाढते.
2. कार्बन डायऑक्साइड (CO2)
20% थर्मल शोषण कार्बन डाय ऑक्साईडमुळे होते.
सेंद्रिय विघटन, महासागर सोडणे आणि श्वसन ही सर्व CO2 च्या नैसर्गिक स्त्रोतांची उदाहरणे आहेत.
मानवनिर्मित CO2 च्या स्रोतांमध्ये सिमेंट बनवणे, जंगले तोडणे आणि कोळसा, तेल व नैसर्गिक वायू यांसारखी जीवाश्म इंधने जाळणे यांसारख्या गोष्टींचा समावेश होतो.
आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, थेट CO21 उत्सर्जनात उद्योगांचा वाटा 2% आहे, तर 24% शेती, वनीकरण आणि इतर जमिनीच्या वापरातून येतो.
270 मध्ये सुमारे 1 mol.mol-1750 पासून सध्याच्या प्रमाणात 385 mol.mol-1 पेक्षा जास्त आहे, मागील दोन शतकांमध्ये वातावरणातील CO2 सामग्री मोठ्या प्रमाणात वाढली आहे.
1970 च्या दशकापासून, 2 आणि 1750 मधील सर्व मानववंशजन्य CO2010 उत्सर्जनांपैकी अंदाजे निम्मे झाले आहेत.
उच्च CO3 सांद्रता आणि पाण्याच्या सकारात्मक अभिप्रायामुळे 5 मध्ये जागतिक सरासरी पृष्ठभागाचे तापमान 2100-2°C ने वाढण्याचा अंदाज आहे.
3. मिथेन (CH4)
वातावरणातील प्राथमिक सेंद्रिय ट्रेस वायू मिथेन (CH4) आहे. नैसर्गिक वायूचा मुख्य घटक, जागतिक इंधन स्रोत, CH4 आहे.
CH4 उत्सर्जनात कृषी आणि गुरेढोरे वाढवणे या दोन्ही गोष्टींचा मोठा वाटा आहे, जरी जीवाश्म इंधनाचा वापर मुख्यतः दोषी आहे.
पूर्व-औद्योगिक काळापासून, CH4 एकाग्रता दोन घटकांनी वाढली आहे. सध्या जगभरातील सरासरी एकाग्रता 1.8 mol.mol-1 आहे.
जरी त्याची एकाग्रता CO0.5 च्या फक्त 2% आहे, तरीही CH4 वातावरणातील उत्सर्जनात वाढ होण्याची चिंता आहे. खरं तर, GHG म्हणून, ते CO30 पेक्षा 2 पट अधिक शक्तिशाली आहे.
कार्बन मोनॉक्साईड (CO) सोबत, CH4 हा O3 (खाली पहा) तयार करतो, जो ट्रोपोस्फियरमध्ये OH चे प्रमाण नियंत्रित करण्यास मदत करतो.
4. नायट्रस ऑक्साइड (NxO)
नायट्रिक ऑक्साईड (NO) आणि नायट्रस ऑक्साईड (N2O) हे दोन्ही हरितगृह वायू (GHG) मानले जातात. गेल्या शतकात त्यांचे जागतिक उत्सर्जन वाढले आहे, मुख्यतः मानवी क्रियाकलापांचा परिणाम म्हणून. माती NO आणि N2O सोडते.
N2O एक शक्तिशाली GHG आहे, परंतु O3 च्या निर्मितीमध्ये NO अप्रत्यक्षपणे मदत करत नाही. N2O मध्ये CO300 पेक्षा GHG म्हणून 2 पट अधिक शक्तिशाली असण्याची क्षमता आहे. पूर्वीचा O3 स्ट्रॅटोस्फियरमध्ये एकदा काढण्याची सुरुवात करतो.
वातावरणातील N2O सांद्रता मुख्यतः शेतीशी निगडीत नायट्रोजन (N)-समृद्ध मातीत सूक्ष्मजीव क्रियाकलाप आणि सुपिकता क्रियाकलापांच्या परिणामी वाढत आहे.
वातावरणातील NO चे दोन मुख्य स्त्रोत म्हणजे मानववंशजन्य उत्सर्जन (जीवाश्म इंधनाच्या जाळण्यापासून) आणि मातीतून होणारे बायोजेनिक उत्सर्जन. ट्रोपोस्फियर (NO2) मध्ये NO पासून नायट्रोजन ऑक्साईड वेगाने तयार होतो.
बाष्पशील सेंद्रिय संयुगे (VOCs) आणि हायड्रॉक्सिल हे NO आणि NO2 (ज्यांना NOx म्हणतात) यांच्याशी अभिक्रिया करून अनुक्रमे सेंद्रिय नायट्रेट आणि नायट्रिक आम्ल तयार करू शकतात.
ते वातावरणातील निक्षेपाने परिसंस्थांमध्ये प्रवेश मिळवतात, ज्याचा परिणाम आम्लता किंवा एन समृद्धीमुळे होतो आणि नायट्रोजन चक्रावर परिणाम होतो.
5. वनस्पतींमध्ये कोणतेही स्रोत आणि रासायनिक प्रतिक्रिया नाहीत
घट आणि ऑक्सिडेटिव्ह मार्गांचे वर्णन वनस्पतींमध्ये निर्माण न होण्याच्या दोन मुख्य प्रक्रिया म्हणून केले आहे.
रिडक्टिव्ह पाथवेमध्ये, एनआर एनॉक्सिया, ऍसिडिक पीएच किंवा उंचावलेल्या नायट्रेट पातळीच्या उपस्थितीत नायट्रेटचे NO मध्ये रूपांतरित करते.
रंध्र बंद होणे, रूट डेव्हलपमेंट, उगवण, आणि रोगप्रतिकारक प्रतिसादांसह अनेक क्रियाकलाप NR-आश्रित NO उत्पादनाशी जोडले गेले आहेत.
Xanthine oxidase, aldehyde oxidase, and sulfite oxidase हे काही molybdenum enzymes आहेत जे वनस्पतींमध्ये नायट्रेट कमी करू शकतात.
प्राण्यांमध्ये, मायटोकॉन्ड्रियामधील इलेक्ट्रॉन वाहतूक प्रणालीद्वारे नायट्रेट देखील कमी केले जाऊ शकते.
पॉलिमाइन्स, हायड्रॉक्सीलामाइन आणि आर्जिनिन सारख्या सेंद्रिय पदार्थांच्या ऑक्सिडेशनद्वारे, ऑक्सिडेटिव्ह मार्ग NO निर्माण करतो.
प्राण्यांचे NOS एंझाइम आर्जिनिनचे सायट्रुलीन आणि NO मध्ये रूपांतरण उत्प्रेरित करतात. वनस्पती NOS आणि वनस्पतींमध्ये आर्जिनिन-आधारित NO उत्पादन ओळखण्यासाठी असंख्य तपासण्या केल्या गेल्या.
ग्रीन अल्गा ऑस्ट्रेओकोकस टॉरीमध्ये एनओएस शोधल्यानंतर, वनस्पती जीनोमचा उच्च-थ्रूपुट बायोइन्फॉर्मेटिक अभ्यास केला गेला.
हे काम दाखवते की उच्च वनस्पतींच्या 1,000 पेक्षा जास्त जीनोम्सपैकी एनओएस होमोलॉग्स हे केवळ अल्पसंख्येतील प्रकाशसंश्लेषक सूक्ष्मजीव जसे की एकपेशीय वनस्पती आणि डायटॉम्समध्ये आढळले.
शेवटी, उच्च झाडे NO तयार करतात जी आर्जिनिनवर अवलंबून असते, परंतु ऑक्सिडेटिव्ह प्रक्रियेसाठी जबाबदार विशिष्ट एन्झाइम किंवा एन्झाइम अद्याप अज्ञात आहेत.
6. ओझोन (O3)
ओझोन (O3) प्रामुख्याने स्ट्रॅटोस्फियरमध्ये आढळतो, तर काही प्रमाणात तो ट्रोपोस्फियरमध्येही तयार होतो.
ऑक्सिजन (O2) आणि सूर्यावरील अतिनील (UV) किरणांमधील रासायनिक अभिक्रियांमुळे ओझोनचा थर आणि स्ट्रॅटोस्फियरमधील ओझोन नैसर्गिकरित्या तयार होतात.
एक O2 रेणू सौर अतिनील प्रकाशाद्वारे दोन ऑक्सिजन अणूंमध्ये (2 O) विभाजित केला जातो. परिणाम म्हणजे (O3) रेणू, जे यातील प्रत्येक अत्यंत प्रतिक्रियाशील अणू O2 शी जोडल्यावर तयार होतो.
(O3) थर सूर्याच्या मध्यम-फ्रिक्वेंसी अतिनील विकिरणांपैकी सुमारे 99% शोषून घेतो, ज्याची तरंगलांबी 200 आणि 315 nm दरम्यान असते. अन्यथा, ते पृथ्वीच्या पृष्ठभागाजवळ उघड्या असलेल्या जीवसृष्टीला हानी पोहोचवू शकतात.
बहुतेक ट्रोपोस्फेरिक O3 NOx, CO, आणि VOCs द्वारे सूर्यप्रकाशावर प्रतिक्रिया देतात. तथापि, हे लक्षात आले की शहरांमध्ये, NOx O3 चे नुकसान करू शकते.
प्रकाश, ऋतू, तापमान आणि VOC एकाग्रता या सर्वांचा या दुहेरी NOx आणि O3 परस्परसंवादावर परिणाम होतो.
याव्यतिरिक्त, महत्त्वपूर्ण NOx च्या उपस्थितीत, ट्रोपोस्फियरमध्ये OH द्वारे CH4 चे ऑक्सीकरण झाल्यामुळे फॉर्मल्डिहाइड (CH2O), CO, आणि O3 तयार होते.
ट्रोपोस्फियरमधील O3 वनस्पती आणि प्राणी (मानवांसह) दोघांसाठीही वाईट आहे. O3 चे वनस्पतींवर विविध प्रकारचे परिणाम होतात. स्टोमाटा म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या पेशी, जे प्रामुख्याने वनस्पतीच्या पानांच्या खालच्या बाजूस आढळतात, CO2 आणि पाणी ऊतींमध्ये झिरपू देतात.
ज्या वनस्पती O3 च्या उच्च पातळीच्या संपर्कात येतात त्यांचा रंध्र बंद होतो, ज्यामुळे प्रकाशसंश्लेषण कमी होते आणि वनस्पतींचा विकास मर्यादित होतो. मजबूत ऑक्सिडेटिव्ह ताण देखील O3 द्वारे प्रेरित होऊ शकतो, ज्यामुळे वनस्पती पेशींना हानी पोहोचते.
7. फ्लोरिनेटेड गॅस
हायड्रोफ्लोरोकार्बन्स, परफ्लुरोकार्बन्स, सल्फर हेक्साफ्लोराइड आणि नायट्रोजन ट्रायफ्लोराइड सारखे कृत्रिम, शक्तिशाली हरितगृह वायू विविध घरगुती, व्यावसायिक आणि औद्योगिक अनुप्रयोग आणि ऑपरेशन्सद्वारे सोडले जातात.
काहीवेळा, फ्लोरिनेटेड वायू-विशेषत: हायड्रोफ्लोरोकार्बन्स-स्ट्रॅटोस्फेरिक ओझोन-कमी करणाऱ्या संयुगे (उदा., क्लोरोफ्लोरोकार्बन्स, हायड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन्स आणि हॅलोन्स) च्या जागी वापरल्या जातात.
इतर हरितगृह वायूंच्या तुलनेत, फ्लोरिनेटेड वायू सामान्यत: कमी प्रमाणात उत्सर्जित होतात, तरीही ते शक्तिशाली हरितगृह वायू असतात.
त्यांना कधीकधी उच्च-जीडब्ल्यूपी वायू म्हटले जाते कारण, दिलेल्या वस्तुमानासाठी, ते CO2 सारख्या कमी ग्लोबल वॉर्मिंग पोटेन्शियल (जीडब्ल्यूपी) असलेल्या वायूंपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त उष्णता शोषून घेतात , ज्यांचे जीडब्ल्यूपी साधारणपणे हजारो ते दहा हजारांच्या दरम्यान असते.
निष्कर्ष
कारण प्रत्येक हरितगृह वायू वेगळ्या पद्धतीने ऊर्जा शोषून घेतो आणि त्याचा वेगळा “जीवनकाळ” किंवा वातावरणात घालवलेला वेळ असतो, प्रत्येकाची वातावरणातील उष्णता शोषण्याची क्षमता वेगळी असते.
हवामान बदलावरील आंतर-सरकारी पॅनेलच्या मते, उदाहरणार्थ, उष्णता शोषणाच्या (IPCC) दृष्टीने सर्वात शक्तिशाली हरितगृह वायू, सल्फर हेक्साफ्लोराइडच्या एका रेणूच्या तापमानवाढीच्या प्रभावाशी जुळण्यासाठी कार्बन डायऑक्साइडचे शेकडो रेणू आवश्यक असतील.
हरितगृह वायूंचे पर्यावरणावर होणारे परिणाम – वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न
[sc_fs_faq html=”true” headline=”h3″ img=”” question=”How do greenhouse gases impact global warming?” img_alt=”” css_class=””] Because they retain heat that would otherwise escape from the atmosphere, greenhouse gases are to blame for global warming. These gases, as opposed to oxygen and nitrogen, can absorb radiation and retain heat. The Earth is kept at a temperature where life can exist because of greenhouse gases. [/sc_fs_faq]