Ma `lumot

Havodagi juda ko'p CO2 zaharlimi?


Havoda CO2 juda ko'p bo'lsa, biz juda ko'p issiqxona effektiga ega bo'lamiz.

Men xonada juda ko'p CO2 bor yoki yo'qligini bilmoqchiman, masalan, 3%, shu bilan birga nafas olishimiz uchun etarli kislorod bor. yashaymizmi yoki o'lamizmi? nega?


CO2 suvda karbonat kislota hosil qiladi, bu esa atrof-muhit fanida toshlar va tog'larni eritishga yordam beradi. Bu zaif kislota deb ataladigan narsa bilan tanangizni ozgina kislotalaydi.

5% kislorod etishmasligi holda atsidoz va ongni yo'qotishi mumkin.

3% ko'pchilik bo'rga asoslangan dengiz hayotini, marjonlarni va qobiqlarni vayron qiladi.

Ehtimol, umr bo'yi 3% CO2 bilan nafas olish tanadagi ishqoriy jarayonlarga, osteoporozga jiddiy ta'sir ko'rsatishi mumkin va qonning ph ni 7,35 dan yuqori bo'lishi uchun natriy kabi gidroksidi kimyoviy moddalar bilan tanani muvozanatlashi kerak.

Shuningdek, ushbu faktlar varag'ini tekshiring.


Birinchidan, har qanday moddaning toksikligi doza masalasidir. Demak, sizning savolingizga javob ha, juda ko'p zaharli, lekin haqiqiy savol - bu qanchalik ko'p?

Adabiyotda bu hali ham aniq emas, ammo ta'sir 3% dan ko'proq paydo bo'la boshlaydi:

HAYWOOD C., BLOETE M.E. - Sog'lom yosh ayollarning karbonat angidrid inhalatsiyasiga nafas olish reaktsiyalari. Amaliy fiziologiya jurnali, 1969, 27, 32-35-betlar.

YOKI

ALEXANDER J.K., WEST J.R., Wood J.A., RICHARD D.W. - Giperkapniya, anoksiya va kislota-asos buzilishining turli klinik holatlarida karbonat angidridni inhalatsiyasiga nafas olish reaktsiyasini tahlil qilish. Klinik tekshiruvlar jurnali, 1995, 34, 511-532-betlar.

Ma'lumki, CO2 nafas olish natijasidir va qondagi juda yuqori konsentratsiya qonning Ph o'zgarishiga va asfiksiyaga olib keladi. Ushbu ta'sir haqida ko'proq ma'lumotni bu erda topishingiz mumkin Permentier va boshqalar.

Umid qilamanki, bu yordam beradi!


Karbonat angidriddan o'lim

Talab: Ko'ldan karbonat angidridning otilishi yuzlab odamlarning hayotiga zomin bo'ldi.

Holat: To'g'ri.

Kelib chiqishi: Karbonat angidrid - bu biz odatda sevimli soda va pivo brendlarini jonlantiradigan baxtli kichik pufakchalar bilan bog'laydigan moddadir. Biz buni xavfli deb o'ylashga odatlanmaganmiz, chunki u bilan o'zaro munosabatlarimizning aksariyati zararsizdir. Bundan tashqari, o'rta maktab biologiyasi xotiralari bizga kislorod bilan nafas olayotganda va karbonat angidridni chiqarib yuborganimizda, o'simliklar karbonat angidridni so'rib, kislorodni chiqarib, odamlar va o'simliklar o'rtasida samarali simbiotik munosabatlarni yaratib, aksincha ishlaydi. Karbonat angidrid - bu atrofimizdagi dunyoning tabiiy qismi, shuning uchun biz uni texnogen birikmalarga nisbatan qo'rquv darajasida ko'rmaymiz.

Shunga qaramay, karbonat angidrid ham halokatli gazdir. Yer ostida ishlayotgan son-sanoqsiz konchilar "namni bo'g'ish" uchun o'z hayotlarini yo'qotdilar, bu atama ko'mirda ushlangan uglerodni oksidlash uchun. Bu jarayon yopiq maydonda (masalan, shaxtaning chuqurligida) sodir bo'lganda, hosil bo'lgan uglerod

dioksid tarqalib keta olmaydi va ko'rinmas halokatli bulut hosil qiladi. Harakat paytida nam bo'g'ilib qolganiga guvoh bo'lgan odamlar bergan ma'lumotlarga ko'ra, o'lim shunchalik tez sodir bo'lganki, qurbonlarning qochishga imkoni bo'lmagan. Bir kishi gaz to‘planib qolgan hududga kirib kelgan sakkiz erkak va bir ayolning taqdiri haqida gapirar ekan, ular “o‘q otib ketgandek o‘lik holda yiqildilar” dedi. Boshqa o'lim haqidagi yana bir rivoyatda, halokatga uchragan konchi "yig'lay olmadi, lekin bir marta" Xudoning rahm-shafqati " bo'lgan."

Konchilar nafaqat bo'g'iq namining halokatli yig'indisiga kiribgina qolmay, ba'zida ularni arqonlarda shaxta shaxtalariga tushirish orqali ham ular ichiga tushirib qo'yishardi. Agar ular tushish paytida karbonat angidrid cho'ntagiga tegsa, ular arqondan o'lik holda yiqilib tushishadi.

Qafasdagi kanareykalar yoki kalamushlarni shaxtada saqlash odamlar uchun halokatli bo'lishidan oldin "oq nam" (uglerod oksidi) mavjudligini bildirsa-da, hayvonlarni ogohlantirish tizimlari "olov namligi" (metan) va "bo'g'uvchi nam" ga qarshi juda kam foyda keltirdi ( karbonat angidrid), birinchisi, uning xavfi ochiq olov bilan (masalan, sham yoki chiroq) bilan aloqa qilgan taqdirdagina paydo bo'lganligi sababli, ikkinchisi esa bunday ogohlantirishlarni befoyda qilib qo'yadigan darajada tez nobud bo'lgani uchun. (Uglerod oksidi - bu yopiq garajlarda to'xtab turganda chiqindi gazlarini avtomobillariga quyish yoki avtomobil dvigatellarini ishga tushirish orqali o'z joniga qasd qilganlar tomonidan ishlatiladigan gaz. Ba'zan "botqoq gazi" yoki "botqoq gazi" deb nomlanuvchi metan gazning asosiy tarkibiy qismidir. tabiiy

Ko'mir qazib olish savdosida ishlamaydigan odamlar halokatli karbonat angidrid massasiga duch kelishlari dargumon, ammo bunday bulutlar ochiq havoda paydo bo'lishi va inson hayoti uchun qimmatga tushishi ma'lum. Bu haqiqatan ham 1986 yilda Kamerundagi Nyos ko'lida sodir bo'lgan.

Karbonat angidrid tabiiy ravishda geotermal manbalardan o'sha suv havzasi ostidan oqib chiqadi va bosim ostida ko'l tubidagi sovuq qatlamda eriydi. Suv karbonat angidridni joyida ushlab turish uchun xizmat qiladi va vaqt o'tishi bilan ko'l aralashma bilan quyiladi. To'yinganlik nuqtasiga erishilgandan so'ng (suv karbonat angidridni o'zlashtira olmasa), ko'l halokatli bo'ladi.

1986 yilning dahshatli kechasida ko'lning chuqur suvlari karbonat angidrid bilan to'yingan nuqtaga yetdi yoki ko'l tubida yashiringan qatlamni (masalan, tosh ko'chkisi) bezovta qiladigan biror narsa sodir bo'ldi va ko'l ogohlantirmasdan "aylanib ketdi, ” uning pastki qatlami gazlangan suvning shiddatli, ko'pikli otilishida yer yuzasiga otilib, osmonga uchib ketdi. Ko'l suvlari qizarib ketdi, chunki erigan temir g'alayon tufayli yuzaga so'riladi.

O'sha portlashda ko'ldan taxminan 100 million kub metr gaz paydo bo'lib, tezda Nyos ko'lini o'rab turgan vodiylarni bosib o'tdi va havodan zichroq bo'lib, pastdagi aholini bo'g'ib qo'ydi.

O'lim tezda keldi. Ko'ldan ikki soat piyoda yashovchi bir kishi: "Biz xuddi o'q ovozi kabi shovqin eshitdik", dedi. U zudlik bilan ikki yosh qizini tekshirib ko'rdi va ularning yotoqlarida allaqachon o'lganini topdi.

Rasmiy qurbonlar soniga ko‘ra, tunda jami 1746 kishi bo‘g‘ilib qolgan. O'lik bulut ko'l atrofidagi maydonni qoplagan va minglab qoramollarni ham nobud qilgan.

1984 yilda Kamerun g'arbidagi boshqa krater ko'li Monun ko'lida shunga o'xshash hodisa halok bo'lgan edi.

Vulkanik gazlar odatda unchalik zaharli emas. Karbonat angidrid gazi mintaqaning boshqa joylarida chiqarilmoqda, lekin u erdan sizib chiqqani uchun u to'g'ridan-to'g'ri havoga tarqaladi va shuning uchun agar qurbaqa yoki kichik quyon bunday chiqindilarga juda yaqin yursa, unchalik xavf tug'dirmaydi. Nyos ko'lida gaz to'satdan bitta joyda ajralib chiqdi va yuqori konsentratsiyali bo'lib qoldi.

Fojiadan so‘ng Nyos ko‘li qayta otilib ketmasligi uchun bir qancha rejalar taklif qilingan. Ko'l tubida to'planib qolgan karbonat angidridni tortib olish uchun quvurlar ko'lga botirildi.

Ko'mirdan (elektr ishlab chiqarish stansiyalarini yoqish uchun yoqiladi) karbonat angidrid chiqindilari bilan bog'liq xavotir gazni Shimoliy dengizga quyish va shu bilan uni okeanga ko'mish taklifini keltirib chiqardi. Karbonat angidridni ushlash va saqlash (CCS deb nomlanuvchi) rejalari munozarali bo‘lib, bir tomonda bu global isishga sabab bo‘layotgan gazlardan xalos bo‘lishning eng yaxshi yo‘li ekanligini ta’kidlasa, ikkinchi tomondan esa, har ikkisiga ham xavf tug‘dirishi mumkinligidan xavotirda. inson hayoti va atrof-muhit.


Nafas olayotganda nima bo'ladi?

Sizning tanangiz yashashingiz uchun zarur bo'lgan energiyani yaratish uchun kisloroddan foydalanadi. O'pkangizga havo olayotganda, undagi kislorod qizil qon tanachalariga yopishadi. Shunday qilib, u sizning organlaringizga va mushaklaringizga etib boradi.

deb ataladigan murakkab jarayon orqali hujayrali nafas olish, kislorod energiya, CO hosil qilish uchun bir qator kimyoviy reaktsiyalardan o'tadi2, va suv bug'lari. Ushbu energiyadan foydalanib, yuragingiz pompalay oladi, miyangiz o'ylaydi va mushaklaringiz qisqaradi. Shu bilan birga, CO2 va suv bug'lari yana atrof-muhitga chiqariladi.


Okean havodan juda ko'p miqdordagi CO2 ni so'rishda davom etadi, ammo u davom etadimi?

Okean o'zini g'oyat fidoyi va ishonchli sayyora hamrohi ekanligini isbotladi.

O'zi uchun katta xarajat evaziga Yerning ulkan dengizi o'tgan asrda odamlar tomonidan Yer atmosferasiga chiqarilgan karbonat angidridning taxminan 30 foizini yutib yubordi. Tanqidiy jihatdan olimlar hozirda okean kuchli issiqxona gazini osmonni yanada toʻyintirishga yoʻl qoʻymasdan, soʻnggi oʻn yilliklarda CO2 soʻrilishining barqaror surʼatini davom ettirganini tasdiqladilar.

Jurnalda payshanba kuni chop etilgan tadqiqot Fan, 1994 va 2007 yillar oralig'ida okeanlar odamlar tomonidan ishlab chiqarilgan karbonat angidridning taxminan 31 foizini ishonchli tarzda so'rib olganini aniqladi, hatto CO2 konsentratsiyasi kamida 800 000 yil ichida eng yuqori darajaga ko'tarildi. Bu shuni anglatadiki, okean hozirda yiliga 2 trillion tonnadan ko'proq miqdorda uglerodning sezilarli darajada katta qismini o'zlashtirmoqda.

"Biz atmosferadagi CO2 miqdorini kamaytirish orqali okean biz uchun nima qilayotganini xizmat sifatida ko'rishimiz mumkin", dedi tadqiqotda hech qanday rol o'ynamagan Atmosfera tadqiqotlari milliy markazining okeanografi Metyu Long.

Ammo hali ham jiddiy savol tug'iladi: karbonat angidridni samarali saqlash va global isishning oldini olish uchun okeanga yana qancha ishonishimiz mumkin?

“Qaysi nuqtada okeanning uglerodni singdirish qobiliyati pasaya boshlaydi”, dedi tadqiqot hammuallifi boʻlgan Milliy okean va atmosfera maʼmuriyati (NOAA) iqlim olimi Jeremi Mathis. "Bu atmosferadagi CO2 darajasi avvalgidan tezroq ko'tarilishi mumkinligini anglatadi."

"Bu katta ish", deb ta'kidladi Mathis.

Buning sababi shundaki, karbonat angidrid miqdori shunchaki g'ayritabiiy darajada yuqori emas, balki bugungi kunda tezlashtirilgan issiqlik va karbonat angidrid ko'tarilishi Yerda deyarli tengsizdir. “E’tirof etish muhimki, hozirgi vaqtda insoniyat olib borayotgan o‘zgarishlar bu sayyoradagi hayot tarixidagi eng muhim voqealarga mos keladi”, dedi Long. Bu shuni anglatadiki, biz katta miqdordagi issiqlikni ushlab turuvchi gazlarni chiqarishda davom etar ekanmiz, sayyoramiz bema'ni qizib ketmasligi uchun bizga katta miqdordagi CO2 ni o'zlashtirish uchun okean kerak bo'ladi.

Yaxshiyamki, hali vaqt bor. Keyingi 50 yil ichida okeanlar taxminan bir xil miqdordagi karbonat angidridni o'zlashtirishda davom etishi mumkin.

"[Okean] CO2 ni so'rishda yordam berishda davom etadi", dedi Josh Uillis, NASA reaktiv harakat laboratoriyasining okeanshunosi, tadqiqotda hech qanday rol o'ynamagan. "Bu juda katta bufetda ovqatlanayotganga o'xshaydi, juda sekin", deb tushuntirdi u. "U uzoq vaqt davomida bufetga borishda davom etadi."

Bu biz uchun yaxshi yangilik, uglerod chiqindilari yana o'n yil davomida hatto eng yuqori darajaga ham chiqa olmaydi.

Ammo bu okean uchun dahshatli yangilik.

"Okean bizning tartibsizliklarimizni tozalashda davom etadi, lekin u buni o'zi uchun qimmatga tushadi", dedi Uillis.

Ular aytganidek, yaxshi yigitlar oxirgi bo'ladi.

Okean CO2 ni so'rib olgani uchun kislotaliroq bo'ladi. Vashington universiteti kimyoviy okeanografi Kertis Deutsch: "Okean olgan har bir qo'shimcha CO2 bizni eng yomon iqlim o'zgarishidan himoya qiladi, ammo okeandagi o'simliklar va hayvonlarga zarar etkazadi", dedi. o'rganish.

"Okean bizning tartibsizliklarimizni tozalashda davom etadi, lekin u buni o'zi uchun qimmatga tushadi"

Faqat qancha zarar? Bu tadqiqotning issiq sohasi. Borgan sari kislotali suvlar, masalan, katta marjonlarning skeletlarini eritishi kutilmoqda. Ammo hayvonlar nafaqat kislotali suvlar haqida tashvishlanishlari kerak. Okeanlar, shuningdek, Yerdagi inson tomonidan yaratilgan issiqlikning taxminan 93 foizini o'zlashtiradi, bu esa halokatli dengiz issiqlik to'lqinlari ehtimolini oshiradi - to'qqiz oy davomida Buyuk to'siq rifidagi marjonlarning 30 foizini nobud qilgan. Bundan tashqari, iliq suvlar dengizlarda kislorodning yo'qolishiga olib keldi, bu ko'p dengiz hayoti omon qolishi kerak. Bu kuchli ekologik tahdidlarning uch barobar ko'pligi. "Biz bu dengiz ekotizimlariga jiddiy ta'sir ko'rsatishini kutamiz", dedi Long.

Biroq, bu asrning ikkinchi yarmida hikoya o'zgaradi. Dengiz tadqiqotchilari hali ham okeanlar katta miqdordagi karbonat angidridni yutishini kutishmoqda, ammo bu qobiliyat asta-sekin kamayib ketishi mumkin, dedi Long. Buning sababi, okeanning aylanishi - chuqurroq, sovuq suvlar yuzaga ko'tarilib, iliqroq okean suvlari o'rniga - kamayadi. Muxtasar qilib aytganda, yer yuzasiga yaqin bo'lgan suv eng ko'p issiqlikni o'zlashtiradi (dunyo isishi bilan) va suzuvchi dengiz qatlamini yaratadi. Bu hali uglerod bilan to'yinmagan chuqurlikdagi chuchuk suvlarning yer yuzasiga aylanishini va havodan ko'proq CO2 ni o'zlashtirishini tobora qiyinlashtiradi, deb tushuntirdi Long.

Bu o'zgarishlar okeanning kislotalanishi bilan birga osonlikcha qaytarilmaydi. "Biz aslida juda uzoq umr ko'radigan o'zgarishlarni pishirmoqdamiz", dedi Long.

Ammo olimlar, hech bo'lmaganda, kelgusi asrda okeanning uglerod moddasini o'zlashtirishida biron bir ekstremal yoki halokatli buzilishlarni kutishmaydi. "Okean asosan aylanishni to'xtatishi kerak edi", dedi Deutsch. "Va buni amalga oshirish mumkin emas."

Shunday bo'lsa-da, dengiz olimlarining ta'kidlashicha, okean biz o'ylagandek ishonchli bo'lishini ta'minlash va Yerning tez o'zgaruvchan iqlimi sharoitida har qanday kutilmagan o'zgarishlarni kuzatish uchun okeanlarni kuzatishni davom ettirishimiz kerak. Bu oddiy ish emas. Ushbu okean ma'lumotlarini to'plash ko'pincha dengizning ulkan uzunligi bo'ylab (Alyaskadan Gavayigacha) olti-sakkiz haftalik tadqiqot missiyalarini o'z ichiga oladi, bunda olimlar har 10 milda suv namunalarini yig'adilar. "Bu o'z vaqtida va juda qimmat", dedi Mathis. "Ammo biz bu so'rovlarni o'tkazishga imkon beradigan fanga sarmoya kiritishda davom etishimiz kerak."

"Aks holda biz ko'r-ko'rona uchib ketamiz - biz shunchaki tushunmaymiz", deya qo'shimcha qildi Long.

Garchi okeanlar, shubhasiz, o'tgan asrda sezilarli darajada isinishni to'xtatgan bo'lsa-da, ular hech qachon insoniyatning to'liq iqlim qutqaruvchisi bo'la olmaydi. Havoni to'yingan karbonat angidrid gazi juda ko'p bo'ladi, dengizlar uchun juda ko'p. Okean iqlimning tubdan buzilishi, halokatli issiqlik to'lqinlari va ekinlarga halokatli zarar yetkazishining oldini olmaydi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, iqlim okeanlarni CO2 va issiqlik bilan haddan tashqari yuklagan nuqtaga erishsak yaxshi bo'lmaydi. Ammo biz allaqachon katta muammoga duch kelgan bo'lardik.


Yuqori karbonat angidrid darajasining boshqa sabablari

Bir qator omillar yuqori karbonat angidrid darajasiga olib kelishi mumkin. Agar sizning darajangiz normal chegaradan tashqarida bo'lsa, bu noto'g'ri narsa borligini anglatmasligi mumkin. Biroq, normal daraja ma'lum bir tibbiy holat yo'qligini bildiradi. Sinov natijalari haqida ko'proq ma'lumot olish uchun har doim shifokoringiz bilan gaplashing.

Metabolik alkaloz

CO2 darajalari qonning pH darajasi bilan chambarchas bog'liq. Buning sababi, CO ning ko'p qismi2 organizmda HCO shaklida bo'ladi3- (bikarbonat), bu qon pH ni saqlashda muhim rol o'ynaydi [8, 9].

Metabolik alkaloz qon pH 7,45 dan oshib, juda oddiy holga kelganda paydo bo'ladi. Metabolik alkaloz paytida tana tabiiy ravishda nafas olish tezligini sekinlashtirib, CO ning to'planishiga olib keladi.2 qonda [10, 11].

Metabolik alkalozning ba'zi sabablari quyidagilardan iborat [10, 11]:

  • Suvsizlanish
  • Qusish
  • Vodorod ionlarining siyishini oshiradigan diuretiklar kabi dorilar
  • HCO ning siyishini kamaytiradigan buyrak muammolari3-
  • Juda ko'p antasidlarni qabul qilish

Nafas olish atsidozi

CO2 organizmning metabolizmi tomonidan ishlab chiqariladigan moddalar oxir-oqibat o'pka orqali tanadan chiqariladi. Tananing nafas olish qobiliyatini sekinlashtiradigan yoki to'sib qo'yadigan holatlar CO ning to'planishiga olib kelishi mumkin2 qonda, bu nafas olish atsidozi yoki giperkapniya deb ataladi [12, 1].

Nafas olish qobiliyatini buzadigan har qanday holat nafas olish atsidoziga olib kelishi mumkin. Ba'zi keng tarqalgan misollar orasida [12, 1]:

Nafas olish atsidozining belgilari asosiy sababga qarab farq qilishi mumkin va quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin [12, 1]:

Ushbu holatni to'liq sindirish uchun nafas olish atsidozi haqidagi maqolamizni ko'rib chiqing.

Dori-darmonlar

Bir nechta dorilar CO ning ko'payishiga olib kelishi mumkin2 darajalar.

Furosemid kabi diuretiklar tanadagi elektrolitlar muvozanatini buzishi mumkin, bu esa yuqori HCO ga olib keladi.3- va CO2 darajalari [13].

Kaltsiyni o'z ichiga olgan antasidlarni haddan tashqari ko'p qabul qilish kaltsiy miqdori va qon pH darajasining oshishiga olib kelishi mumkin. Bu ikkala omil ham HCO ni oshirishi mumkin3- darajalari, metabolik alkalozga va CO ning ko'payishiga olib keladi2 [10, 11].

Natriy bikarbonat ba'zan kasalxonada dozani oshirib yuborish va yuqori kaliy darajalari (giperkalemiya) kabi muayyan sharoitlarni davolash uchun ishlatiladi. Natriy bikarbonat HCO ni bevosita oshiradi3- darajalari, bu alkalozga va CO ning ko'tarilishiga olib kelishi mumkin2 [10, 11].

Deksametazon va triamsinolon kabi ba'zi kortikosteroidlar buyraklar elektrolitlarni qayta so'rilishini o'zgartirishi mumkin, bu esa HCO ning yuqori bo'lishiga olib keladi.3- darajalari [14, 15].

Atrof -muhit omillari

18-asrda sanoat inqilobi boshlanganidan beri global karbonat angidrid miqdori deyarli ikki baravar oshdi. Bugungi kunda dunyoning ayrim hududlarida CO juda yuqori2 ifloslanish, o'rmonlarning kesilishi va qazib olinadigan yoqilg'ilarni yoqish natijasida emissiya kabi bir qancha omillar tufayli havodagi darajalar [16].

Dunyo bo'ylab 13 000 ta shaharni o'rgangan yaqinda o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, CO eng yuqori bo'lgan shaharlar2 emissiyalarga Seul, Janubiy Koreya Guanchjou, Xitoy va Nyu-York shahri, AQSh kiradi. Avtotransport va sanoat korxonalari tomonidan qazib olinadigan yoqilg'idan foydalanish CO ning asosiy rolini o'ynaydi.2 bu barcha shaharlardagi darajalar [17].

Tadqiqot shuni ko'rsatadiki, yuqori CO ning kombinatsiyasi2, ifloslanish va iqlim o'zgarishi inson salomatligiga jiddiy ta'sir ko'rsatadi, masalan, o'pka kasalliklari, yuqumli kasalliklar, tug'ma nuqsonlar va umuman o'lim xavfini oshiradi [18, 19].


Karbonat angidrid haqida bir necha qiziqarli faktlar

Shunisi qiziqki, gazlar tarkibidagi CO2 miqdori va havo karbonat angidridni qayta tiklash uchun tijorat uchun etarli. Tijoriy miqyosda karbonat angidridni ishlab chiqarish jarayoni uni juda yuqori hajmli karbonat angidridga boy gaz oqimi orqali tozalash va qayta tiklashni talab qiladi. Bu bug 'odatda sanoat miqyosidagi kimyoviy ishlab chiqarish jarayonining bir qismi sifatida yaratiladi.

Bundan tashqari, sanoat va tabiiy manbalardan olingan karbonat angidrid odatda quduqlardan neft qazib olishda karbonat angidridni ma'lum er osti qatlamlariga o'tkazish orqali ishlatiladi.

Shuni ham ta'kidlash kerakki, karbonat angidrid yonishni qo'llab-quvvatlamaydi, chunki 10% CO2 ni o'z ichiga olgan havo ochiq olovni o'chiradi. Bundan tashqari, u nafas olganda, hayot uchun xavf tug'dirishi mumkin. Bunday kontsentratsiya turlarini hazm qilish kameralarida, siloslarda, quduqlarda, kanalizatsiya va boshqalarda qurish mumkin. Biroq, bunday joylarga kirishda juda ehtiyot bo'lish kerak.


Uy ichidagi karbonat angidrid miqdori sog'liq uchun xavfli bo'lishi mumkin, deb ogohlantirmoqda olimlar

Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, uy ichidagi karbonat angidrid miqdori bizning fikrimizni xiralashtirishi va hatto inson salomatligi uchun kattaroq xavf tug'dirishi mumkin.

Kichkina zarrachalar va azot oksidi kabi havoni ifloslantiruvchi moddalar ko'plab tadqiqotlar mavzusi bo'lgan bo'lsa-da, CO ning inson salomatligiga ta'sirini o'rganuvchi tadqiqotlar ancha kam.2.

Biroq, ushbu masala bo'yicha mavjud dalillarni ko'rib chiqadigan so'nggi tadqiqot mualliflari CO ning darajasini ko'rsatadigan ko'plab tadqiqotlar borligini aytishadi.2 yotoqxonalarda, sinflarda va ofislarda topilishi mumkin bo'lgan narsalar tanaga zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin, jumladan, kognitiv faoliyatga ta'sir qiladi.

“Xavotirga tushish uchun yetarli dalillar yetarli emas. Ammo vaqtni behuda sarflashning hojati yo‘q”, dedi tadqiqot hammuallifi, Viskonsin-Madison universitetidan doktor Maykl Xernke, qo‘shimcha izlanishlar zarurligini ta’kidladi.

Nature Sustainability jurnalida yozishicha, Hernke va uning hamkasblari CO darajasi bo'yicha 18 ta tadqiqotni ko'rib chiqdilar.2 odamlarga ta'sir qiladi, shuningdek, odamlar va hayvonlarning sog'lig'iga ta'sir qiladi.

An'anaga ko'ra, jamoaning aytishicha, CO2 darajalari inson salomatligiga ta'sir qilishidan oldin millionda kamida 5000 qism (ppm) juda yuqori konsentratsiyaga yetishi kerak. Ammo o'sib borayotgan tadqiqotlar CO ni taklif qiladi2 1000 ppm gacha past darajalar, hatto ta'sir qilish bir necha soat davom etsa ham, sog'liq muammolariga olib kelishi mumkin.

Jamoaning ta'kidlashicha, gavjum yoki yomon ventilyatsiya qilingan sinf xonalari, ofis muhiti va yotoq xonalarida CO miqdori borligi aniqlangan.2 1000 ppm dan oshadi va odamlar ko'pincha bir vaqtning o'zida ko'p soat davomida qoladigan bo'shliqlardir. Konditsionerli poyezdlar va samolyotlar ham 1000ppm dan oshgani aniqlangan.

"Hozirgi vaqtda ichki muhit ko'proq tashvishga solmoqda va ko'pchilik vaqtlarining 60-80 foizini o'tkazadigan joyda", dedi Hernke, ammo prognozlarga ko'ra, 2100 yilga kelib ba'zi yirik shaharlar ochiq havodagi CO ga yetishi mumkin.2 yil qismlari uchun 1000ppm darajalari.

Jamoa bunday darajalarning insonning kognitiv faoliyati va unumdorligiga ta'sirini ko'rib chiqqan bir qator tadqiqotlarni aniqladi. 24 nafar xodim ishtirok etgan bir tadqiqotda ishtirokchilar 1400 ppm CO2 taʼsirida kognitiv ball 50 foizga past boʻlgan.2 ish kuni davomida 550ppm bilan solishtirganda.

Jamoa qo'shimcha ravishda CO ning ta'sirini ko'rib chiqdi2 hayvonlarda 2000 ppm ga bir necha soatlik ta'sir qilish qon tomirlarining shikastlanishiga olib keladigan yallig'lanish reaktsiyalari bilan bog'liqligini aniqladi. 2000 dan 3000 ppm gacha bo'lgan darajalarga uzoq vaqt ta'sir qilish stress, buyraklarning ohaklanishi va suyaklarning demineralizatsiyasi kabi ta'sirlar bilan bog'liqligini ko'rsatadigan taxminiy dalillar ham mavjud.

Jamoaning qo'shimcha qilishicha, CO ning tashqi havoda ko'tarilishi2 Bu ichki makon darajasining ko'tarilishini anglatadi - bu muayyan konditsioner qurilmalardan ko'proq foydalanish, odamlarning ichkarida ko'proq vaqt o'tkazishi, energiyani tejovchi qurilish texnikasi va urbanizatsiyaning kuchayishi natijasida yanada og'irlashishi mumkin.

Sog'likka har qanday ta'sir, ayniqsa, bolalar yoki sog'lig'i bilan og'riganlar uchun muammoli bo'lishi mumkin, bu esa oqibatlarini kuchaytirishi mumkin. Va agar ta'sirlar qaytarilsa ham, dedi Hernke, bu odamlarning CO miqdori past bo'lgan havoga kirishiga bog'liq bo'ladi.2. "Savol shundaki, siz uzoq vaqt davomida tashqariga chiqa olmasangiz va go'yo o'sha uglerod sizdan so'rilganmi?"

London King's kollejining havo ifloslanishi bo'yicha olimi doktor Gari Fuller, uning jamoasi CO ni o'lchaganini aytdi.2 Londondagi so'nggi o'n yillikdagi darajalar. Uning so'zlariga ko'ra, darajalar kamdan-kam hollarda 1000 ppm ga yetgan bo'lsa-da, ular ko'pincha gavjum yo'llarda 750 ppm dan oshadi. "Agar biz isitish va transportni dekarbonizatsiya qilmasak, global fon oshgani sayin bu cho'qqilar yomonlashadi", dedi u.


Havoda karbonat angidridni so'rish uchun shimgich

Human activity is now leading to the equivalent of 40 billion tons of carbon dioxide emitted into the atmosphere each year, putting us on track to increase the planet's temperature by 1.5 degrees Celsius over pre-industrial levels by 2040. According to the Intergovernmental Panel on Climate O'zgarish (IPCC), biz iqlim o'zgarishining eng xavfli ta'siridan qochish uchun global isishni Selsiy bo'yicha 1,5 darajagacha cheklashimiz kerak.

Olimlar atmosferadan karbonat angidridni olib tashlash va ajratish uchun salbiy emissiya texnologiyalari (NET) iqlim o'zgarishini yumshatish strategiyasining muhim tarkibiy qismi bo'lishini tobora ko'proq tan olishmoqda. Lourens Berkli Milliy Laboratoriyasi (Berkeley Laboratoriyasi), ko'p tarmoqli Energetika bo'limi tadqiqot laboratoriyasi salbiy emissiya texnologiyalari va tegishli tadqiqotlar portfelini olib bormoqda. Bular geologik va yerni sekvestrlashdan tortib biomahsulotlarga aylantirishgacha, vodorod yoqilg'isi uchun termal reaktorlargacha.

NETlar uchun ishlab chiqilayotgan istiqbolli texnologiya MOF deb ataladigan material yoki metall-organik ramka yordamida uglerodni ushlashdir. Berkli laboratoriyasining Materiallar fanlari bo‘limining katta olimi, shuningdek, UC Berkli kimyo kolleji professori Jeffri Long bu noyob material bilan bir necha yillardan beri ishlamoqda.

Savol. MOF nima va u CO2 emissiyasini kamaytirishda qanday rol o'ynashi mumkin?

Professor Jeffri Long Berkli universitetida suratga tushdi. (Surat professor Longdan olingan)

MOF yoki metall-organik ramka - bu juda g'ovak bo'lgan va o'zini shimgich kabi tutadigan, karbonat angidrid kabi o'ziga xos gaz molekulalarining katta miqdorini singdira oladigan qattiq material turi. Ular taxminan 20 yil bo'ldi va so'nggi o'n yil ichida tadqiqotlarda portlash sodir bo'ldi, chunki olimlar tobora ko'proq amaliy ilovalarni topmoqdalar. MOFlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ular juda yuqori ichki yuzalarga ega. Faqat bir gramm MOF, bir kub shakarga o'xshash miqdor futbol maydonidan kattaroq sirt maydoniga ega bo'lishi mumkin. Shunday qilib, agar to'g'ri ishlab chiqilgan bo'lsa, oz miqdordagi MOF qazib olinadigan yoqilg'ining yonishi natijasida hosil bo'lgan chiqindi gazdan juda katta miqdordagi CO2 ni olib tashlashi mumkin.

Biz bir necha yil oldin ba'zi MOFlar misli ko'rilmagan kalitga o'xshash mexanizm orqali karbonat angidridni ushlab turishi mumkinligi haqida tasodifiy kashfiyot qildik. Biz gaz atmosferaga kirishidan oldin CO2 ni elektr stantsiyasidan samarali olib tashlash uchun materialni yanada optimallashtirdik. Biz MOFdan karbonat angidridni ushlash va chiqarishni boshqa texnologiyalar uchun talab qilinganidan ancha kichikroq harorat o'zgarishlari yordamida amalga oshirish mumkinligini ko'rsatdik, bu esa CO2ni ushlashning an'anaviy usullaridan katta afzallik beradi. (So‘ngra adsorbsiyalangan CO2 boshqa mahsulotlarda ham qo‘llanilishi mumkin.) Bu strategiya yuqori qiymatli, yuqori haroratli bug‘ni elektr energiyasi ishlab chiqarishdan uzoqlashtirish zaruratini yo‘q qiladi, bu esa elektr energiyasi narxining katta oshishiga yo‘l qo‘ymaydi. Ushbu sa'y-harakatlar davomida biz MOF variantlari CO2 ni boshqa gaz aralashmalaridan, shu jumladan biogazdan, tabiiy gazdan va hatto havodan to'g'ridan-to'g'ri olib tashlash uchun samarali bo'lishi mumkinligini ko'rsatdik.

To'g'ridan-to'g'ri havoni tortib olish uchun MOFlar buni amalga oshirishning eng yaxshi usuli, men ko'raman. BECCS ning uglerodni ushlash qismi uchun (yoki uglerodni ushlash va saqlash bilan bioenergiya, yangi paydo bo'lgan salbiy emissiya texnologiyasi), bu erda siz asosan daraxtlar yoki ekinlarni o'stirasiz, ularni yoqilg'i uchun yoqib yuborasiz, so'ngra CO2ni ushlaysiz va ajratasiz, menimcha, MOFs ham mumkin. suratga olish qismini boshqa materiallarga qaraganda yaxshiroq bajaring.

S. Bu juda istiqbolli eshitiladi. Bu texnologiya hozir qanday ahvolda? U tijorat maqsadlarida ishlatiladimi?

Mosaic Materials deb nomlangan startap kompaniyasi (men moliyaviy manfaatdorman) 2014 yilda CO2 ajratish jarayonlari uchun MOFlarni tijoriy ishlab chiqarishni davom ettirish uchun tashkil etilgan. Berkli laboratoriyasida biz Milliy Energetika Texnologiyasi Laboratoriyasi (NETL) orqali moliyalashtirilgan loyihani boshqarmoqdamiz, unda biz Mosaic Materials va Kanadaning Svante nomli muhandislik kompaniyasi bilan ko'mirda ishlaydigan elektr stantsiyasining tutun gazini sinovdan o'tkazish uchun ishlaymiz.

Bu erda MOFdan noyob aylanadigan yotoq tizimida foydalanish tez suratga olish-bo'shatish aylanish vaqtlariga va energiya sarfini kamaytirishga erishish mumkin. Oxir oqibat, bunday texnologiyani keng ko'lamda tijorat maqsadlarida qo'llash uglerodni ushlab turish bilan bog'liq xarajatlar va energiyaning keskin pasayishiga olib kelishi mumkin, chunki u butun dunyo bo'ylab qo'llanilishi kerak.

Boshqa joylarda MOFlar boshqa xavfli gazlarni xavfsiz saqlash uchun tijorat maqsadlarida qo'llaniladi. CO2capture uchun ular endi tijorat maqsadlarida foydalanishga tayyor bo'lishga yaqin deyman.

Savol: Agar shunday bo'lsa, MOFs bo'yicha yana qanday tadqiqotlar kerak?

To'g'ridan-to'g'ri havo olish narxini keskin kamaytirishimiz kerak. Hozir buni qilish juda qimmat. Buni allaqachon amalga oshirayotgan kompaniyalar bor - ular g'ovakli materiallarni o'z ichiga olgan qurilmalar orqali havoni puflaydigan fanatlari bo'lgan agregatlarni qurishadi - lekin ishlatilayotgan materiallar unchalik samarali emas, bu qurilmalarni ishlatish uchun juda qimmatga tushadi. Bunday texnologiya yordamida CO2 ni olib tashlash narxi hozirda bir tonna uchun 500 dan 1000 dollargacha turadi. Tonna uchun 100 dollardan pastga tushirishga yordam beradigan yuqori samarali materiallarni ishlab chiqishimiz kerak.

Ushbu yuqori xarajat ortidagi asosiy muammo adsorbentni qayta tiklash uchun zarur bo'lgan energiya miqdoridir, ya'ni CO2 ni sof shaklda chiqarish uchun material yana ko'proq CO2 olish uchun ishlatilishi mumkin. Bu erda MOFlarda mavjud bo'lgan kooperativ adsorbsiya mexanizmi regeneratsiya uchun issiqlik va vakuum talablarini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin deb o'ylaymiz.

Yana bir e'tibor - havoni puflash uchun zarur bo'lgan energiya. Agar sizda million CO2 ga 410 qismni tashkil etadigan havo oqimi bo'lsa, qiyinchiliklardan biri shundaki, ko'pchilik materiallar uning oz miqdorini olib tashlashi va CO2 kontsentratsiyasini, masalan, 300 ppm ga tushirishi va CO2 ning 25% ni ushlab turishidir. Bu suratga olish tezligi deb ataladigan narsa. Va keyin ko'proq suratga olish uchun, asosan, uni to'ldirish uchun material orqali ko'proq havo oqish kerak.

Ammo, masalan, 90% ga tushirish tezligi bilan siz CO2 kontsentratsiyasini bir marta o'tish bilan millionda 40 qismga tushirishingiz mumkin. Bu shuni anglatadiki, siz CO2ni olib tashlash uchun kamroq havo puflaysiz va shuning uchun energiyani tejashingiz mumkin.

Bizning tadqiqot maqsadlarimizdan biri yuqori quvvatga ega, yuqori ushlash tezligi, CO2 adsorbsiyasi uchun tez kinetika va past regeneratsiya haroratiga ega bo'lgan materiallarni ishlab chiqish, shu bilan birga energiyani isrof qilmaslik uchun suvning birgalikda adsorbsiyasini cheklashdir. agar kerak bo'lmasa, uning desorbsiyasi. Kinetika CO2 ning material tomonidan qanchalik tez qabul qilinishini anglatadi.

O'ylaymanki, havodan chiqarilgan CO2 tonnasi uchun 100 dollardan pastga tushish yo'li bor. U erga borish uchun hali ko'p tadqiqotlar kerak. Biz materiallarni ishlab chiqishning ba'zi usullarini qayta ko'rib chiqishimiz va CO2 ni chiqarish uchun kamroq issiqlik talab qilinishi uchun CO2 adsorbsiyasi uchun delta-S (entropiya) kabi narsalarni qanday boshqarishni tushunishimiz kerak.


Nafas olish ta'siri

Karbonat angidrid asfiksiya sifatida tanilgan, bu kislorod o'rniga qoningiz bilan bog'laydigan moddadir. eMedMag.com veb-saytining ta'kidlashicha, ko'pchilik oddiy bo'g'uvchilarning o'ziga xos toksikligi bo'lmasa-da, CO2 bilan zaharlanish holatlari markaziy asab tizimining shikastlanishi va nafas olish funktsiyalarining doimiy ravishda yomonlashishi bilan bog'liq. Ushbu topilmalar tufayli CO2 oddiy asfiksiya emas, balki o'tkir tizimli ta'sirga ega gaz ham hisoblanadi.


CO2 ning inson tanasiga ta'siri qanday?

CO2 gaz kabi zaharli emas, CO2 ning o'zi sizga zarar bermaydi. Buni yodda tutish kerak bo'lgan muhim fakt, chunki karbonat angidrid atrof-muhitning muhim qismidir. Inson nafas olish mexanizmi aslida kislorod emas, balki CO2 atrofida aylanadi. Karbonat angidridsiz odamlar nafas ololmaydilar. Faqat CO2 konsentratsiyalanganda, siz xavotirlanishingiz kerak.

Karbonat angidrid oddiy asfiksiya vazifasini bajaradi, boshqacha qilib aytganda, yopiq xonada CO2 darajasi ko'tariladi, karbonat angidrid tanangizga kerak bo'lgan kislorod o'rnini bosadi. Agar tanangiz kislorod ololmasa, u sekinlashadi va to'g'ri ishlamaydi.

Karbonat angidrid asfiksiya bo'lgani uchun u asosan miyangizga ta'sir qiladi. O'rtacha CO2 darajasida, taxminan 1000 ppm, fikrlashingizga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Xuddi shu darajalar konsentratsiya va diqqatni pasaytiradi, shuningdek, havo bilan nafas olishda noqulaylik tug'diradi. Umuman olganda, ofis majlislari xonalarida, maktablarda va hatto uyingizda juda keng tarqalgan CO2 ning o'rtacha darajalari tanangizning optimal ishlashiga imkon bermaydi.

Yuqori darajalarda, taxminan 2500 ppm, kognitiv faoliyatda sezilarli pasayish kuzatiladi, ayniqsa yuqori darajadagi fikrlashni talab qiladigan vazifalar uchun. Odamlar charchoqni his qilishadi va ko'proq bosh og'rig'i haqida xabar berishadi. Bunday holatlar kamroq uchraydi, lekin hali ham maktablarda va yomon shamollatiladigan binolarda muntazam ravishda paydo bo'lishi mumkin. Quyidagi jadval CO2 ning miyangiz faoliyatiga qanday ta'sir qilishini ko'rsatadigan tadqiqotni umumlashtiradi.

CO2 kontsentratsiyasi Sog'likka ta'siri
<1000 ppm Sog'likka ta'siri cheklangan yoki umuman yo'q
1000 ppm-2500 ppm Fatigue, loss of focus and concentration, uncomfortable ‘stuffy’ feeling in the air
2500 ppm-5000 ppm Headache, drowsiness, tiredness
5000 ppm-40000 ppm Violates OSHA requirements, severe headaches, slight intoxication depending on the exposure time
40000 ppm-100000 ppm IDLH (Immediately dangerous to life or health), dizziness, increased heart rate, sweating, difficulty breathing seizures and loss of consciousness after prolonged exposure
>100000 ppm Loss of consciousness within minutes, coma, risk of death

If CO2 levels get severe (>50,000 ppm), it can also cause you to lose consciousness. If this occurs for long enough, death is a possibility. However, these conditions are unrealistic you would only encounter these conditions in exceptional circumstances, such as a leaky basement over an abandoned coal mine.

While these conditions are rare, even moderate CO2 levels (over 1000 ppm) can directly impact you, draining your concentration and energy levels. If you think you may be experiencing these symptoms, be sure to let in some fresh air by opening the windows, or you can try stepping outside for a few minutes to clear your head. The best thing you can do to prevent CO2 from building up too high is ventilating!

For more information on the sources of carbon dioxide, the effects of CO2 on human health, and what you should do if your CO2 levels get to high, check out our guide below!


Videoni tomosha qiling: Три типа транскритических систем CO2 для магазиностроения (Dekabr 2021).