18 bài tập Khoa học tự nhiên 9 Nguồn carbon, chu trình carbon và sự ấm lên của toàn cầu có lời giải (Phần 1)

– Ở dạng đơn chất: C (than, kim cương)

– Ở dạng hợp chất vô cơ: CO, CO₂, H₂CO₃, muối cacbonate…

– Ở dạng hợp chất hữu cơ: Tất cả hợp chất hữu cơ (hydrocarbon, protein, …)

Nguyên tố carbon có thể được tìm thấy ở dạng đơn chất trong tự nhiên như: than, kim cương, ... Ngoài ra, nguyên tố carbon còn xuất hiện trong các hợp chất như khí carbon dioxide (CO2) có trong khí quyển, các muối carbonate và trong các hợp chất hữu cơ (hydrocarbon, protein, vitamin, carbohydrate, ...).

Trong tự nhiên, methane được tìm thấy từ các nguồn tự nhiên (ao, hố bùn, đầm lầy, ..) và các mỏ khí (khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, …).

Bên cạnh đó, các quá trình sinh học cũng là nguồn phát thải methane tự nhiên.

a) Một số vật thể trong tự nhiên có thành phần là hợp chất của nguyên tố carbon như núi đá vôi (CaCO₃), đá vôi (CaCO₃), quặng dolomit (CaCO₃.MgCO₃), mẩu than chì (C), viên kim cương (C),  …

b) Các nhiên liệu than mỏ, khí thiên nhiên, khí mỏ dầu khi đốt cháy sẽ sinh ra khí CO₂ vì trong thành phần của chúng có chứa carbon (C).

a) Trong tự nhiên luôn có sự chuyển hóa carbon từ dạng này sang dạng khác. Sự chuyển hóa này diễn ra thường xuyên, liên tục và tạo thành chu trình khép kín được gọi là chu trình carbon.

b) Trong chu trình carbon, quá trình quang hợp đóng vai trò quan trọng nhất trong việc hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển.

Chu trình carbon trong tự nhiên là một quá trình phức tạp, liên quan đến sự chuyển động và trao đổi carbon giữa khí quyển, đại dương, đất đai và các hệ sinh thái. Trong chu trình này, CO2 đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng carbon trong hệ sinh thái và khí quyển của Trái Đất, thông qua các quá trình sau:

– Quá trình phát thải carbon ở dạng khí CO₂: CO₂ được chuyển vào khí quyển thông qua nhiều quá trình khác nhau như quá trình hô hấp của sinh vật, quá trình đốt cháy nhiên liệu hoá thạch, cháy rừng,...

– Quá trình hấp thụ carbon ở dạng khí CO₂: CO₂ được cây xanh sử dụng trong quá trình quang hợp để tạo ra các hợp chất hữu cơ. Các chất này sẽ được chuyển hoá thành hợp chất hữu cơ trong động vật khi động vật sử dụng thực vật làm nguồn dinh dưỡng. Khi thực vật, động vật bị vùi lấp, các hợp chất của carbon trong chúng phân huỷ thành muối carbonate, nhiên liệu hoá thạch,... Ngoài ra, CO₂ còn được hoà tan vào nước biển, sông, hồ,...

Đáp án

Sự gia tăng khí carbon dioxide và khí methane là nguyên nhân chính gây ra hiệu ứng nhà kính. Hiệu ứng nhà kính làm cho nhiệt độ Trái Đất nóng lên, khiến cho băng ở hai cực tan chảy, khí hậu Trái Đất thất thường kèm theo nhiều thiên tai.

– Nguyên nhân gây ra sự bất thường của khí hậu là do hiệu ứng nhà kính đã dẫn đến sự ấm lên toàn cầu.

– Biện pháp để làm giảm sự biến đổi đó là việc giảm và kiểm soát lượng carbon dioxide trên toàn cầu:

              + Sử dụng các phương tiện giao thông công cộng

              + Trồng nhiều cây xanh

              + Bảo vệ tài nguyên rừng

              + Hưởng ứng giờ Trái Đất

              + Sử dụng các nguồn năng lượng mới thân thiện với môi trường

              + Sử dụng nhiên liệu xanh

Biện pháp giảm lượng khí thải carbon dioxide:

– Giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch

– Tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo

– Áp dụng công nghệ tiên tiến trong xử lí rác thải

– Tăng cường trồng cây xanh, phủ xanh đồi trọc, cải tạo đất hoang, …

Trên cơ sở một số hệ quả của sự ấm lên toàn cầu, các tác động tiêu cực trước mắt và lâu dài nếu không có các biện pháp giảm thiểu sự phát thải khí nhà kính là:

– Băng tan, nước biển dâng: băng, tuyết ở các vùng cực và núi cao tan thành nước chảy ra biển, gây ra hiện tượng nước biển dâng. Nước biển dâng có thể gây lở đất ven biển, ngập lụt các khu vực đồng bằng, triều cường và xâm thực mặn, ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân sống ở khu vực bờ biển.

– Thời tiết cực đoan: xuất hiện nhiều cơn bão lớn, lũ lụt và hạn hán kéo dài, gây thiệt hại cho mùa màng, nông sản.

– Thảm thực vật bị co hẹp, gia tăng tình trạng sa mạc hóa; giới động vật bị suy giảm tính đa dạng sinh học,…

– Sự acid hóa nước biển: ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sống của sinh vật biển do lượng khí CO₂ tan trong biển tăng lên.

Nguyên nhân của sự gia tăng hàm lượng carbon dioxide, methane trong khí quyển, dẫn tới sự tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu:

– Quá trình sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

– Khí thải công nghiệp, sản xuất, sinh hoạt.

– Xử lí rác thải không đúng quy trình.

– Cháy rừng…

Một số nguồn phát thải khí carbon dioxide vào khí quyển:

– Quá trình hô hấp của sinh vật.

– Quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, cháy rừng.

– Khí thải sinh hoạt hoạt, công nghiệp, …

Để giảm thiểu phát thải carbon dioxide vào khí quyển chúng ta cần phải:

– Giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch

– Tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo

– Áp dụng công nghệ tiên tiến trong xử lí rác thải

– Tăng cường trồng cây xanh, phủ xanh đồi trọc, cải tạo đất hoang, …

Khi nhiệt độ môi trường tăng cao do sự ấm lên toàn cầu sẽ ảnh hưởng rất lớn đến lượng oxygen hoà tan trong nước ở các khu vực nuôi cá. Khi nhiệt độ môi trường tăng cao thì giảm khả năng hòa tan của oxygen trong nước, từ đó dẫn đến nguy cơ thiếu oxygen ở các khu vực nước sâu. Vì thế cá nuôi có thể chết vì thiếu oxygen.

Hàm lượng carbon dioxide và methane trong không khí tăng dần, làm cho nhiệt độ trên bề mặt Trái Đất nóng lên. Khi nhiệt độ bề mặt Trái Đất nóng lên khiến cho băng ở hai cực và núi cao tan ra thành nước chảy ra biển, gây ra hiện tượng nước biển dâng. Nước biển dâng có thể gây lở đất ven biển, ngập lụt các khu vực đồng bằng, triều cường và xâm thực mặn, ảnh hưởng đến cuộc sống của hàng triệu người dân sống ở khu vực bờ biển.

* Những nguyên nhân nào làm cho lượng khí CO₂ trong bầu khí quyển tăng là:

– Quá trình sử dụng nhiên liệu hóa thạch

– Khí thải từ các ngành công nghiệp.

– Đốt rừng, cháy rừng.

– Quá trình hô hấp của các sinh vật sống.

* Hậu quả

Sự gia tăng khí CO₂ (khí nhà kính) trong khí quyển làm tăng hiệu ứng nhà kính, từ đó dẫn đến sự ấm lên toàn cầu. Từ đó, gây ra biến đổi khí hậu và thời tiết cực đoan.

* Biện pháp

– Giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, tăng cường sử dụng các nguồn năng lượng sạch.

– Tuyên truyền mọi người về biến đổi khí hậu do hiệu ứng nhà kính.

– Hưởng ứng ngày Trái Đất

– Tham gia các phong trào trồng cây, gây rừng

– Thường xuyên sử dụng các phương tiện giao thông công cộng.

– …

Hành động của em để góp phần giảm lượng khí carbon dioxide là:

– Tuyên truyền trong gia đình và những người xung quanh về biến đổi khí hậu do hiệu ứng nhà kính.

– Hưởng ứng ngày Trái Đất

– Tham gia các phong trào trồng cây, gây rừng

– Thường xuyên sử dụng các phương tiện giao thông công cộng.

– …

Việc trồng nhiều cây xanh, phủ kín đồi trọc đem lại lợi ích to lớn đến môi trường:

– Điều hòa khí hậu Trái Đất

– Tăng quá trình quang hợp, tức là tăng quá trình hấp thụ CO₂, giải phóng O₂.

– Tránh hiện tượng xói mòn, sạt lở đất.

– Nghị định thư Kyoto năm 1997 là một nghị định liên quan đến Công ước khung Liên Hiệp Quốc về Biến đổi khí hậu tầm quốc tế của Liên hiệp quốc với mục tiêu cắt giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.

– Bản dự thảo được ký kết vào ngày 11 tháng 12 năm 1997 tại Hội nghị các bên tham gia lần thứ ba khi các bên tham gia nhóm họp tại Kyoto và chính thức có hiệu lực vào ngày 16/02/2005.

– Đến nay đã có khoảng 192 nước tham gia phê chuẩn.

– Việt Nam đã ký Nghị định thư Kyoto vào ngày 3/12/1998 và phê chuẩn vào ngày 25/9/2002 .

* Nội dung

– Nội dung của Nghị định thư bao gồm các điều khoản cung cấp bối cảnh để hiểu Nghị định thư, các điều khoản ghi nhận cam kết của các thành viên, các điều khoản về thể chế và các điều khoản về bảo đảm tuân thủ.

– Với Nghị định thư Kyoto, các Quốc gia thành viên thuộc Phụ lục I UNFCCC chấp nhận chịu ràng buộc bởi các cam kết cụ thể về cắt giảm phát thải khí nhà kính.

– Mục tiêu cắt giảm của tất cả các Quốc gia thành viên này được liệt kê ở Phụ lục B của Nghị định thư.