Lý thuyết KHTN 9 Bài 32: Nguồn carbon. Chu trình carbon. Sự ấm lên toàn cầu - Cánh diều

Haylamdo biên soạn tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 32: Nguồn carbon. Chu trình carbon. Sự ấm lên toàn cầu sách Cánh diều hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn KHTN 9.

Lý thuyết KHTN 9 Bài 32: Nguồn carbon. Chu trình carbon. Sự ấm lên toàn cầu - Cánh diều

I. CARBON VÀ CHU TRÌNH CARBON

1. Dạng tồn tại của nguyên tố carbon

So với các nguyên tố hoá học khác, carbon có trong thành phần của nhiều chất hơn cả.

- Ở dạng đơn chất, carbon tạo nên các loại than, kim cương có trong vỏ Trái Đất.

- Ở dạng hợp chất, carbon tồn tại phổ biến trong:

+ Oxide như carbon dioxide trong bầu khí quyển và thuỷ quyển.

+ Các muối carbonate, hydrocarbon,… trong vỏ Trái Đất.

+ Chất béo, tinh bột, amino acid,… trong vật sống.

2. Phản ứng cháy của các chất chứa carbon

- Phản ứng đốt cháy các chất chứa carbon (than, hydrocarbon,…) toả ra nhiệt lượng khá lớn. Sản phẩm của các phản ứng này thường là carbon dioxide hoặc hỗn hợp carbon dioxide và hơi nước.

Ví dụ:

$\begin{array}{l}C+O_2\stackrel{t^{°}}{\to }C{O}_2\\ 2C{H}_4+4O_2\stackrel{t^{°}}{\to }2C{O}_2+4H_{2}O\end{array}$

- Tuy nhiên, khi đốt cháy nhiên liệu hoá thạch trong điều kiện thiếu oxygen dễ tạo thành carbon monooxide, là một khí không màu, không mùi nhưng rất độc.

Ví dụ:

$\begin{array}{l}2C+O_2\stackrel{t^{°}}{\to }2CO\\ 2C{H}_4+3O_2\stackrel{t^{°}}{\to }2CO+4H_{2}O\end{array}$

3. Chu trình carbon

- Chu trình carbon là quá trình trao đổi nguyên tố carbon giữa sinh vật, khí quyển, thạch quyển và thuỷ quyển.

- Biểu hiện rõ nhất của chu trình này là sự lặp đi, lặp lại các quá trình hấp thụ nguyên tố carbon ở dạng CO₂ từ khí quyển, sau đó phát thải nguyên tố carbon vào bầu khí quyển cũng ở dạng khí CO₂. Vì vậy, CO₂ đóng vai trò là chất trong nguyên tố carbon chủ yếu trong chủ trình carbon.

Quá trình hấp thụ nguyên tố ở dạng khí CO₂

CO₂ được thực vật trên mặt đất và trong đại dương hấp thụ để tạo thành các hợp chất của carbon trong thực vật bằng quá trình quang hợp. Đây là nguồn dinh dưỡng để tạo thành các hợp chất của carbon trong động vật. Khi sinh vật (thực vật và động vật) bị vùi lấp, các hợp chất này bị phân huỷ thành muối carbonate và nhiên liệu hoá thạch,… Ngoài ra, còn một phần CO₂ hoà tan trong nước biển, sông hồ,…

Quá trình phát thải nguyên tố carbon ở dạng khí CO₂

Quá trình hô hấp của con người và động vật, quá trình con người đốt nhiên liệu, nung các muối carbonate (như calcium carbonate trong đá vôi),… đều phát thải khí CO₂ vào bầu khí quyển.

II. SỰ ẤM LÊN TOÀN CẦU

1. Nguồn gốc của methane trong khí quyển

- Có hai nguồn gốc chính về sự có mặt của methane trong khí quyển.

Nguồn gốc tự nhiên

- Methane tạo thành từ sự phân huỷ tự nhiên của xác sinh vật,… trong điều kiện thiếu không khí.

- Methane từ lòng đất đi vào khí quyển do sự biến động của vỏ Trái Đất, như động đất.

Nguồn gốc nhân tạo

- Quá trình khai thác dầu mỏ, khí mỏ dầu và khí thiên nhiên làm phát tán một lượng methane vào không khí.

- Quá trình con người ủ chất thải động vật và rác thải trong điều kiện thiếu không khí để sản xuất phân bón hữu cơ tạo ra một lượng methane phát tán vào không khí.

Tác động của carbon dioxide và methane

Carbo dioxide và methane trong khí quyển ngăn cản sự bức xạ năng lượng nhiệt từ Trái Đất vào vũ trụ, gây nên hiệu ứng nhà kính. Từ đó dẫn đến sự ấm lên trên toàn cầu.

2. Hạn chế tác động của sự ấm lên toàn cầu

Biểu hiện của sự ấm lên toàn cầu

Từ năm 1750 đến đầu thế kỉ XXI, trong bầu khí quyển, nồng độ khí carbon dioxide tăng 1,5 lần, nồng độ khí methane tăng hơn 2 lần, làm cho nhiệt độ trung bình của Trái Đất tăng hơn 1,1^oC. Đặc biệt, chỉ trong 20 năm đầu thế kỉ XXI, nhiệt độ trung bình của Trái Đất đã tăng khá nhanh, xấp xỉ 0,61^oC.

Tác động của sự ấm lên toàn cầu

Sự ấm lên toàn cầu:

- Gây nên hiện tượng thời tiết cực đoan: nắng nóng và mưa lũ bất thường.

- Làm cho mực nước biển, nước sông dâng cao do sự tan nhanh của băng ở vùng Bắc Cực và Nam Cực.

- Làm biến đổi môi trường sống của thực vật, động vật theo hướng tiêu cực.

- Làm tăng chi phí bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khoẻ của con người.

Một số biện pháp hạn chế sự ấm lên toàn cầu

Về nguyên tắc, để hạn chế sự ấm lên toàn cầu cần giảm thiểu các quá trình tạo và phát thải carbon dioxide, methane. Từ đó, cần phải:

- Giáo dục pháp luật bảo vệ môi trường cho mọi công dân.

- Giảm sử dụng nguồn năng lượng hoá thạch bằng cách tăng cường sử dụng phương tiện giao thông công cộng, sử dụng xe điện, xe đạp, đi bộ,…

- Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng từ gió, từ Mặt Trời,… để thay thế nguồn năng lượng hoá thạch.

- Trồng rừng và bảo vệ rừng nhằm tăng lượng cây xanh hấp thụ carbon dioxide.

- Nghiên cứu cách lưu trữ, xử lí carbon dioxide và khí methane để giảm việc phát thải chúng vào môi trường.