ثاني أكسيد الكربون هو غاز موجود في الغلاف الجوي، ويشكل جزءا من دورة الكربون الحيوية على الأرض.
توجد غازات بنسبة آمنة في الغلاف الجوي، وفي الفترة الأخيرة ارتفعت نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، مما أدى إلى حدوث ظواهر الاحتباس الحراري. سنناقش في مقالنا نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء.
ما هو ثاني أكسيد الكربون
ثاني أكسيد الكربون هو غاز موجود في الغلاف الجوي، ويستخدمه النباتات خلال التمثيل الضوئي أثناء وجود الضوء الشمسي نهارا، وتنتج أكسجينا.
في الفترة الأخيرة، ارتفعت نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو حيث بلغ التركيز أكثر من 45% اعتبارا من بداية الثورة الصناعية، حيث ازداد من 280 جزء في المليون.
في الوقت الحالي، تصل نسبة ثاني أكسيد الكربون إلى 415 جزءا في المليون، وهذا هو أعلى تركيز له في السنوات السابقة، مما يؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري.
شاهد أيضًا: بحث عن تلوث الهواء بالعناصر
نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء
نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في الهواء ليست كبيرة، ولكنها مهمة جدا كمكون للهواء وتكوين غلاف الجو.
وبما أنه ضروري جدا للنباتات في عملية التمثيل الضوئي، ويؤثر بشكل كبير على توازن غازات الغلاف الجوي وغاز ثاني أكسيد الكربون، فإنه يتمتع بعدة خصائص تميزه عن غيره من الغازات.
الهواء يحتوي على غاز النيتروجين بنسبة 78٪ وغاز الأكسجين بنسبة 21٪، بالإضافة إلى غازات أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون وغاز النيون وغاز الهيدروجين التي تشكل باقي النسبة النسبة المتبقية من الغازات في الهواء.
يستخدم في العديد من الصناعات، بما في ذلك صناعة التعدين وصناعة الغازات المجمدة، وصناعة طفايات الحريق وغيرها من الصناعات.
تركيزات غاز ثاني أكسيد الكربون
تغيرت تراكيز غاز ثاني أكسيد الكربون منذ بداية الخلق، حيث كانت تبلغ حوالي 180 جزء في المليون في بداية الخلقة.
ثم وصلت النسبة إلى 280 جزء في المليون خلال العصر الجليدي، واستمرت هذه النسبة تقريبا ثابتة منذ ذلك العصر وحتى العصر الحديث مع بداية الثورة الصناعية.
في هذا العصر، ارتفعت نسبة التلوث إلى حوالي 400 جزء في المليون بسبب انتشار الصناعات التي أدت إلى زيادة التلوث في الهواء.
زيادة استخراج ثاني أكسيد الكربون ناتجة عن عمليات الاحتراق والعوادم الناتجة عن السيارات والمحركات، بالإضافة إلى انبعاثات الفحم ومنتجاته.
وتعتبر انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون التي تنتجها الطبيعة تكون متوازنة مع باقي غازات الغلاف الجوي، مثل عمليات التمثيل الضوئي، وعمليات الغازات المنبعثة من البراكين والغازات المنبعثة من تحلل بعض الكائنات الحية.
وعلى العكس، في عمليات إنتاجه من المصادر غير الطبيعية، يكمن السبب الرئيسي لارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون
يعود انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون إلى التطور البشري، وذلك بسبب تأثير الإنسان في جميع جوانب الحياة وجميع الأسباب التي تزيد من تراكمه في الغلاف الجوي، وذلك عن طريق ما يلي:
- يتم إنتاج غاز أول أكسيد الكربون عند احتراق الفحم ومنتجاته، وهو المكون الرئيسي لغاز ثاني أكسيد الكربون.
- استهلاك الوقود في العديد من الأغراض بما في ذلك نفايات وسائل المواصلات المختلفة ومخلفات محركات المصانع واحتراق النفط في الآلات والمعدات.
- نتيجة لنقص التغطية النباتية على مستوى العالم، نتيجة حرائق الغابات واستصلاح الأراضي الزراعية للاستخدام في البناء، وهذا بدوره يؤدي أيضا إلى نقص كميات الأكسجين في الهواء والغلاف الجوي.
- احتراق الوقود الحفري ووجود العديد من المصانع التي تنتج كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون.
مصادر طبيعية وصناعية لغاز ثاني أكسيد الكربون
هناك العديد من المصادر الطبيعية التي تنتج غاز ثاني أكسيد الكربون، ومنها على سبيل المثال:
- من بين مصادر إنتاج ثاني أكسيد الكربون الطبيعي هي انبعاثات الغازات الناتجة عن البراكين واحتراق المواد العضوية في الغابات.
- عمليات التنفس في الكائنات الحية، حيث تستهلك معظم الكائنات الحية الأكسجين وتنتج ثاني أكسيد الكربون نتيجة لعمليات التنفس.
- عمليات التخمر والتنفس الخلوي تؤدي إلى إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون عند تحلل البكتيريا والطحالب.
أما نتاج هذا الغاز نتيجة المصادر الصناعية يكون كالآتي:
- يتم إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون نتيجة احتراق الوقود الأحفوري لغرض التدفئة أو توليد الكهرباء.
- عمليات التصنيع، مثل صناعات الإسمنت.
شاهد أيضًا: الفرق بين كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم ؟
دور ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي
لثاني أكسيد الكربون العديد من الأدوار في الغلاف الجوي، حيث تستخدمه النباتات في عمليات التمثيل الضوئي، حيث تمتصه النباتات وتنتج لنا غاز الأكسجين، وتستهلك باقي الكائنات الحية غاز الأكسجين في التنفس وتنتج ثاني أكسيد الكربون.
توجد دورتان للكربون على الأرض، بما في ذلك دورة الكربون السريعة التي تحدث بين البيئة والكائنات الحية الموجودة على الأرض.
أما دورة الكربون البطيئة، فتحدث من خلال التربة والبحار والصخور والبراكين.
وهذا ما يساهم في تحقيق توازن غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
أضرار غاز ثاني أكسيد الكربون
على الرغم من استخدامات متعددة لغاز ثاني أكسيد الكربون، إلا أنه يسبب أضرارا كبيرة وجسيمة، ويذكر من هذه الأضرار ما يلي:
- يؤدي إلى حالات الاختناق، وذلك إذا زادت نسبته في الهواء في الأماكن المغلقة.
- حينما يكون التنفس بغاز الأكسجين هو العامل الرئيسي في حياة الإنسان.
- ويتسبب في خفض مستوى الأكسجين في الجسم.
- إذا تم استنشاقه بكثرة، يمكن أن يتسبب في ضرر للحنجرة والعينين وتهيج الأغشية المخاطية.
- ويؤدي إلى فقدان الوعي وضعف التركيز والشعور بالتعب والصداع والإرهاق، وزيادة معدل ضربات القلب.
- له تأثير كبير على الكائنات البحرية، فعند ارتفاع تركيزه في المياه، يقل اتزان الحموضة.
- ويؤثر في الكيمياء الحيوية للكائنات البحرية.
- ومن بين الأضرار التي تسببها، وهي تؤدي إلى كارثة قريبة، هو زيادة نسبته في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ.
- أثر بشكل كبير على المناخ وبالتالي ألحق ضررا بالكائنات الحية المعيشية في ذلك المناخ.
- تتغير أساليبها وطبيعة حياتها وفقا للتغيرات التي تحدث لها، وأدى أيضا إلى نفوق العديد من الكائنات الحية.
خصائص ثاني أكسيد الكربون
لثاني أكسيد الكربون العديد من الخصائص التي تميزه، وهي كالتالي:
- يعتبر ثاني أكسيد الكربون نشطا بالمقارنة مع الغازات الأخرى، حيث يتحلل بالحرارة إلى أول أكسيد الكربون.
- من خصائصه أنه يتفاعل ويذوب بسرعة.
- عند تفاعله مع الأمونيا، يتكون الأمونيوم، وعند تفاعله مع الأكسجين، يتكون أول أكسيد الكربون.
- من خصائصه أنه يستخدم في العديد من الصناعات الهامة مثل صناعة الأسمدة والبلاستيك.
- له خواص تجمد عندما يتعرض لدرجات حرارة منخفضة، ويتحول إلى كتلة ثلجية.
- بالإضافة إلى أنه يستخدم في صناعة طفايات الحريق.
- لأن لديه القدرة على استهلاك غاز الأكسجين الذي يعتبر العامل الأساسي في نمو الحرائق.
- لا يمتلك رائحة، ولكنه له طعم حار عند استنشاقه من قبل الإنسان.
شاهد أيضًا: نتائج التلوث البيئي في مصر
نعرف نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء، بالإضافة إلى نسب تركيزه وتطوره على مر السنين منذ بداية الخلقة وحتى الآن.
بالإضافة إلى بعض الخصائص المميزة، وتأثيره الضار على الكائنات الحية والبشر؛ نتيجة زيادة نسبته في الغلاف الجوي.
