ثاني أكسيد الكربون هو أحد الغازات الموجودة في تكوين الغلاف الجوي وهو جزء من الدورة البيولوجية للأرض ودورة الكربون.
إنه موجود في الغازات بمعدل آمن في الغلاف الجوي، ومؤخراً ازدادت الثقل النوعي لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وهو سبب ظاهرة الاحتباس الحراري. في مقالتنا، نعتبر الثقل النوعي لثاني أكسيد الكربون في الهواء. .
ما هو ثاني أكسيد الكربون؟
ثاني أكسيد الكربون هو أحد مكونات الغلاف الجوي، وتأخذه النباتات خلال النهار من خلال عملية التمثيل الضوئي في وجود ضوء الشمس وتنتج غاز الأكسجين.
في الآونة الأخيرة، زادت نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، حيث أصبح التركيز أكثر من 45٪ منذ الثورة الصناعية، حيث زاد من 280 جزءًا في المليون.
يصل إلى 415 جزءًا، وتركيزه هو الأعلى في عصرنا مقارنة بالسنوات السابقة، وهذا أدى إلى الاحتباس الحراري.
أنظر أيضا: بحوث تلوث الهواء الأولي
نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء
نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء ليست كبيرة، لكنها مهمة جدًا كأحد مكونات الهواء والغازات الجوية.
نظرًا لكونه مهمًا جدًا في عملية التمثيل الضوئي للنباتات ومهم في معادلة الغازات الجوية، فإن لثاني أكسيد الكربون العديد من الخصائص التي تميزه عن الغازات الأخرى.
يحتوي الهواء على 78٪ غاز نيتروجين، و 21٪ غاز أكسجين، وغازات أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون وغاز النيون والهيدروجين، وهذه تمثل باقي الغازات في الهواء.
تدخل في العديد من الصناعات بما في ذلك التعدين وصناعة الغاز المبرد وطفايات الحريق وغيرها من المجالات.
تركيزات ثاني أكسيد الكربون
تغيرت تركيزات ثاني أكسيد الكربون منذ الخلق، بدءًا من حوالي 180 جزءًا في المليون في بداية التكوين.
بعد ذلك، وصلت النسبة إلى 280 جزءًا في المليون خلال العصر الجليدي، وظلت النسبة قريبة تقريبًا من ذلك العصر حتى العصر الحديث، بداية الثورة الصناعية.
وازدادت خلال هذه الحقبة حتى وصلت إلى نحو 400 جزء في المليون، وذلك بسبب انتشار الصناعات، الأمر الذي أدى بدوره إلى زيادة تلوث الهواء.
زيادة إنتاج ثاني أكسيد الكربون نتيجة عمليات الاحتراق وانبعاثات السيارات والمحركات، بالإضافة إلى نواتج احتراق الفحم ومنتجاته.
تعتبر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الطبيعة متوازنة مع غازات الغلاف الجوي الأخرى، مثل عمليات التمثيل الضوئي والغازات المنبعثة من البراكين والغازات المنبعثة من تحلل بعض الكائنات الحية.
على العكس من ذلك، في عملياته الإنتاجية من خلال مصادر غير طبيعية، فهو سبب الاختلال الرئيسي في نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون
تنجم انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عن التنمية البشرية والأنشطة البشرية بجميع جوانبها وجميع أسباب ازديادها في الغلاف الجوي من خلال:
- ينتج عن حرق الفحم ومنتجاته ثاني أكسيد الكربون، وهو المكون الرئيسي لثاني أكسيد الكربون.
- استهلاك الوقود لأغراض عديدة، بما في ذلك الانبعاثات من المركبات المختلفة، والنفايات من محركات المصانع، وحرق الزيت في الآلات والمعدات.
- قلة الغطاء النباتي حول العالم بسبب حرق الغابات وتدمير الأراضي الزراعية المستخدمة في البناء، مما أدى بدوره أيضًا إلى نقص الأكسجين في الهواء والجو.
- يتم حرق الوقود الأحفوري والعديد من المصانع تنتج كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون.
المصادر الطبيعية والصناعية لثاني أكسيد الكربون
هناك العديد من المصادر الطبيعية لثاني أكسيد الكربون، على سبيل المثال:
- أحد المصادر الطبيعية لإنتاج ثاني أكسيد الكربون هو انبعاث الغازات من البراكين وحرق المواد العضوية في الغابات.
- عمليات التنفس في الكائنات الحية، حيث تستهلك معظم الكائنات الحية غاز الأكسجين وتنتج ثاني أكسيد الكربون نتيجة لعمليات التنفس.
- تنتج عمليات التخمير والتنفس الخلوي، حيث تتحلل البكتيريا والطحالب، ثاني أكسيد الكربون.
نتيجة للمصادر الصناعية يكون ناتج هذا الغاز كالتالي:
- ينتج ثاني أكسيد الكربون عن طريق حرق الوقود الأحفوري للتدفئة أو توليد الكهرباء.
- عمليات التصنيع مثل صناعة الأسمنت.
أنظر أيضا: الفرق بين كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم.
دور ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي
يلعب ثاني أكسيد الكربون العديد من الأدوار في الغلاف الجوي، حيث تستخدمه النباتات في عملية التمثيل الضوئي، حيث تمتصه النباتات وتنتج غاز الأكسجين لنا، وتتنفس الكائنات الحية الأخرى الأكسجين وتنتج ثاني أكسيد الكربون.
هناك دورتان للكربون على الأرض، إحداهما هي دورة الكربون السريعة بين البيئة والكائنات الحية على الأرض.
تتم الدورة البطيئة للكربون من خلال التربة والبحار والصخور والبراكين.
مما يخلق جوًا لتوازن ثاني أكسيد الكربون.
ضرر ثاني أكسيد الكربون
بالرغم من كثرة استخدامات ثاني أكسيد الكربون إلا أن أضراره جسيمة وخطيرة، ونلاحظ على سبيل المثال ما يلي:
- يؤدي إلى حالات الاختناق إذا زاد في الهواء في الأماكن المغلقة.
- حيث العامل الأساسي في حياة الإنسان هو تنفس غاز الأكسجين.
- وهو بدوره يقلل من مستوى الأكسجين في الجسم.
- يسبب تلفًا في الحلق والعين وتهيجًا في الأغشية المخاطية إذا تم استنشاقه كثيرًا.
- يسبب فقدان الوعي والتركيز، والتعب، والصداع، والتعب وزيادة معدل ضربات القلب.
- يسبب ضررًا كبيرًا للكائنات البحرية، لأنه إذا زادت سرعته في الماء، فإنه يقلل من الحموضة.
- يؤثر على الكيمياء الحيوية للكائنات البحرية.
- ومن بين أضراره، التي تؤدي إلى قرب الكارثة، زيادة نسبته في الغلاف الجوي، مما أدى إلى الاحتباس الحراري وتغير المناخ.
- لقد أثرت بشكل كبير على المناخ وأضرت بدورها بالكائنات الحية التي تعيش في مناخات معينة.
- إنها تغير أساليبها وطبيعة حياتها حسب المتغيرات التي تحدث لها، كما تسببت في موت العديد من الكائنات الحية.
خواص ثاني أكسيد الكربون
لثاني أكسيد الكربون العديد من الخصائص التي تميزه، مثل:
- يعتبر ثاني أكسيد الكربون أكثر تفاعلًا من الغازات الأخرى لأنه يتحلل إلى أول أكسيد الكربون نتيجة للحرارة.
- تتمثل إحدى ميزاته في أنه سريع الاستجابة وسريع في الحل.
- حيث يتفاعل مع الأمونيا لإنتاج الأمونيوم ويتفاعل مع الأكسجين لإنتاج أول أكسيد الكربون.
- ومن مميزاته أنه يدخل في العديد من القطاعات المهمة، مثل إنتاج الأسمدة وصناعة البلاستيك.
- لها خصائص تتجمد تحت تأثير درجات الحرارة المنخفضة وتتحول إلى كتل جليدية.
- بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في إنتاج طفايات الحريق.
- لأنها تمتلك القدرة على استهلاك غاز الأكسجين، وهو العامل الأساسي في نمو الحرائق.
- ليس له رائحة، ولكن له طعم حاد عند استنشاقه من قبل البشر.
أنظر أيضا: آثار التلوث البيئي في مصر
تعرفنا على نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء، بالإضافة إلى نسب تركيزه وتطوره على مر السنين منذ نشأته وحتى الوقت الحاضر.
بالإضافة إلى بعض خصائصه، وأضراره على الكائنات الحية والبشر نتيجة زيادة نسبته في الغلاف الجوي.