химия техносферы. Химия техносферы. Влияние сельского хозяйства на парниковый эффект Введение
 Скачать 23.71 Kb.
|
|
Влияние сельского хозяйства на парниковый эффект Введение: Парниковый эффект — это не катаклизм. Благодаря ему на земле живут все живые организмы, включая человека. Другое дело, что чрезмерность этого процесса, выход за допустимые пределы становится угрозой для всего живого на планете Земля. Благодаря парниковому эффекту планета Земля является комфортным местом для жизни. Газы в атмосфере, такие как углекислый газ, называют парниковыми газами. Они и задерживают тепло, которое выпускается земной поверхностью. Без них планета остывала бы существенно быстрее, из-за чего она была непригодна для жизни человека. Человеческая деятельность может привести к нагреву земного шара сверх предельно допустимых возможностей. Парниковый эффект (описание, механизм): Разберем механизм парникового эффекта На нашу планету поступает солнечная радиация, которая нагревает поверхность. Излучение от солнца коротковолновое, поэтому парниковые газы, которые находятся вокруг Земли, свободно пропускают его. Какую-то незначительную часть солнечного света могут отразить обратно аэрозоли, которые находятся вместе с парниковыми газами в атмосфере Земли. В свою очередь, когда планета нагревается, она отдает тепловую радиацию — инфракрасное излучение (длинные волны). Но так как излучение длинноволновое, то парниковые газы не дают полностью ему улететь в космос. Частично тепловому излучению все же удается обойти парниковые газы, но значительная доля отражается обратно, что и повышает температуру на Земле. Основные парниковые газы Земли:Парниковыми газами называют целый ряд газообразных веществ, способных задерживать тепловое излучение небесных тел. Водяной пар — по объему занимает первое место среди всех парниковых газов, однако прямые выбросы водяного пара влияют на парниковый эффект наименьшим образом. Углекислый газ (CO2) — считается важнейшим парниковым газом антропогенного происхождения. Углекислый газ возникает и естественным путем при круговороте углерода, но именно человек увеличил его концентрацию в атмосфере на 47% с момента индустриальной революции. Метан (CH4) — по своему парниковому эффекту метан считается даже сильнее, чем углекислый газ, но в атмосфере его заметно меньше. Естественные источники — болота и термитники. Антропогенное происхождение — свалки, сельское хозяйство, добыча угля и природного газа. Закись азота (N2O) образуется при сжигании твердых отходов и ископаемого топлива. Значительная часть N2O идет от сельского хозяйства. Синтетические химические вещества, например, гидрофторуглероды, галогенированные углеводороды, гексафторид серы и другие синтетические газы. Основной источник — это химическая промышленность. Озон (O3) — естественным образом встречается в стратосфере и тропосфере Земли и не вызывает значительного парникового эффекта. Источники выбросов парниковых газов: Различают две категории источников выбросов: Естественные- испарения воды из Мирового океана, вулканическая деятельность, лесные пожары. В начале формирования климата Земли, источниками были естественные природные процессы, например, парниковый эффект распространялся вследствие активной вулканической деятельности. Огромные массы выбросов водяного пара и углекислого газа задерживались в атмосфере. При этом наблюдался гиперпарниковое воздействие, которое нагревало поверхность Мирового океана.Только благодаря зеленой растительности, поглощающей в результате фотосинтеза углекислый газ из атмосферы, удалось стабилизировать температурный режим планеты. Антропогенные — В процессе глобальной индустриализации появилось большое количество промышленных производств, заводов и электростанций, которые вызвали изменение всего процесса и в отдельности химического состава парниковых газов. Одним из антропогенных источников парниковых газов является сельское хозяйство Сельское хозяйство и парниковый эффект: За последние пятьдесят лет количество сельскохозяйственных животных возросло в четыре раза. По данным на 2014 год в мире жило 1,5 млрд коров, 1,2 млрд овец, 1 млрд коз, 985 тыс. поросят, 468 млн индюшек и 21 млрд куриц. Каждый год количество ферм и животных растет, а к 2050 году потребление мяса может увеличиться еще на 76%. Кроме млекопитающих и птиц, ежегодно в мире производится 150 млн т рыбы. Содержание миллиардов животных требует большого количества земли, еды и воды, а отходы их системы пищеварения влияют на локальные и глобальные процессы в природе. Вот как это происходит. Как видно из таблицы выше, 26% мировых выбросов парниковых газов создается во время производства продуктов питания. Из них: 31% парниковых газов выбрасывают животноводческие и рыболовные фермы. В основном это метан, который животные вырабатывают в процессе пищеварения. Еще в эту цифру включены выбросы от использования топлива рыболовными судами и техникой, обслуживающей пастбища и рыбные фермы. Коровы и другие жвачные животные — рекордсмены по выбросам метана. Бактерии в их многокамерных желудках помогают переваривать пищу, а побочный продукт их работы — один из основных парниковых газов — метан. Поэтому первые три места по количеству выбрасываемых парниковых газов занимает говядина, баранина и сыр. Курицы и поросята выбрасывают меньше парниковых газов, но в разы больше, чем то количество парниковых газов, которые вырабатывают орехи или горох. Рыбы, выращиваемые в пресной воде, тоже производят парниковые газы. Их продукты жизнедеятельности и неиспользованный корм откладываются на дно прудов, где почти нет кислорода — эти условия идеальны для появления метана. 16% выбросов производят земли, используемые под пастбища. Деревья, другие растения, лесная почва и торфяники поглощают углекислый газ и превращают его в углерод, который хранят в себе. Но когда вырубают деревья и вспахивают почву, они освобождают двуокись углерода обратно в воздух. Вырубка леса плоха не только потому, что все меньше деревьев выделяют кислород и поддерживают качество воздуха, но и потому, что они высвобождают парниковые газы. Здесь тоже замешаны коровы: они медленно растут и размножаются, поэтому им нужно больше площади. 6% парниковых газов от всего количества выбросов пищевого производства приходится на еду для сельскохозяйственных животных. Это выбросы от применения навоза и удобрений, а еще углекислый газ от сельскохозяйственной техники. Мясная и молочная промышленность вместе выбрасывают больше парниковых газов, чем крупнейшие нефтяные компании мира. А общие выбросы главных мясных и молочных компаний превышают выбросы Германии или Великобритании. Если бы люди, которые едят много животных продуктов, резко сократили их потребление, планета могла бы содержать население в 10 млрд человек, не превращая больше леса в фермы, пастбища и поля для животных. Так, углеродный след еды людей, которые употребляют мясо, на 54% больше, чем вегетарианцев. А разница между углеродным следом еды потребителей мяса и веганов различается в два раза. Даже если сравнивать самые неэкологичные производства растительного белка и самые экологичные среди производителей молока и мяса, растительные все равно будут оставлять меньший углеродный след. Пастбища и разрушение почвы: 77% всех сельскохозяйственных площадей занимает животноводство: пастбища, фермы и земля, на которой выращивают еду для сельскохозяйственных животных. Это 38,5% всей обитаемой земли — такой объем получится, если сложить вместе Северную и Южную Америку Кроме этого, расширение сельскохозяйственных земель стало одним из самых неблагоприятных факторов для биоразнообразия планеты — из 28 тыс. видов, занесенных в красную книгу, сельское хозяйство угрожает 24 тыс. из них. Когда на месте лесов или полей строят пастбища, у диких животных не остается места чтобы жить и добывать еду. Сейчас 94% общей массы всех млекопитающих составляет домашний скот, а лишь 6% — дикие животные. Без потребления мяса и молочных продуктов использование сельскохозяйственных земель может сократиться больше чем на 75% — это площадь вместе взятых США, Китая, Евросоюза и Австралии. «Животноводство сопровождается огромными выбросами парниковых газов, загрязняет воду и почву, приводит к вырубке лесов и потере биоразнообразия на планете. Буквально выражаясь, человечество ест мясо, а мясо — съедает планету. С 1970 года мы потеряли половину дикой природы, но при этом утроили поголовье скота. Чтобы сдержать рост глобальной температуры, всему человечеству к 2050 году нужно сократить в два раза потребление мяса и молока. Реальность такова, что без смены нашего рациона планету мы не спасем. Приоритет растительной еде — это необходимый и важный шаг, без которого мы не сможем сдержать рост глобальной температуры и темпы изменения климата», Несмотря на то, что производство мяса стало одной из главных причин изменения климата и разрушения окружающей среды, спрос на животные продукты увеличивается. Но без радикальных изменений в использовании земли, сельском хозяйстве и рационе людей вряд ли получится сдерживать выбросы парниковых газов и последствия глобального потепления. Методы снижения парникового эффекта: Итак, для достижения базового сценария развития сократить прямые выбросы (не CO2) в сельском хозяйстве до (1*10^9) т в год, для этого нужно сократить выбросы в области выращивания сельскохозяйственных культур и животноводства. Необходимо использовать различные подходы, а именно удерживание углерода в почве через улучшение пахотных земель и пастбищ, а также восстановление истощенных земель, сокращение объемов потери продуктов питания и отходов на 15% и изменение рациона питания на основе рекомендаций Всемирной организации здравоохранения. - Сельское хозяйство может производить возобновляемые источники энергии (биотопливо). - Использование технологий и практик, повышающих факторную производительность, позволят одновременно сократить выбросы и обеспечить продовольственную безопасность. - Разработка и ввод мировых стандартов для производителей с целью сокращения промышленных выбросов |