エコ（笑）４

今回は【温室効果ガス】についてです。
ちょっと長くなるので２回に分けます。

温室効果ガスは水蒸気、対流圏オゾン(O3)、二酸化炭素(CO2)､メタン(CH4)､亜酸化窒素(N2O)、ハイドロフルオロカーボン類(HFCs)､パーフルオロカーボン類(PFCs)､六フッ化硫黄(SF6)などがあります。

これらの中で京都議定書により削減対象とされ、環境庁で排出量が把握されているものは二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、ハイドロフルオロカーボン類、パーフルオロカーボン類、六フッ化硫黄の６種類です。

最も温室効果をもたらす水蒸気が削減対象に入らないのは、水蒸気は人為的に大気中の水蒸気量を制御するのは非常に困難だからです。

それでは、以下に６種類それぞれの気体について書いていきます。
ただし、今回は記事の内容から人体や生物への影響（例えば二酸化炭素中毒など）は除外することにします。

【二酸化炭素】
二酸化炭素（carbon dioxide）は、最も代表的な炭素の酸化物です。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、水溶液は炭酸、炭酸水と呼ばれます。

性質
常温常圧では無色無臭の気体。常圧では液体にならず、− 79 ℃ で昇華して固体（ドライアイス）になります。水に比較的よく溶け、水溶液（炭酸）は弱酸性を示します。
助燃性はありません。
炭素を含む物質（石油、石炭、木材など）の燃焼、動植物の呼吸や微生物による有機物の分解、火山活動などによって大量に発生しますが、反対に植物の光合成によって二酸化炭素は様々な有機化合物へと固定されます。

また、三重点（-56.6℃、0.52MPa）以上の温度と圧力条件下では、二酸化炭素は液体化する場合があります。さらに温度と圧力が臨界点（31.1℃、7.4Mpa）を超えると超臨界状態となり、気体と液体の特徴を兼ね備えるようになります。
これらの状態の二酸化炭素は圧縮二酸化炭素または高密度二酸化炭素と呼ばれます。

温室効果
二酸化炭素は赤外線の2.5～3μm、4～5μmの波長帯域に強い吸収帯を持つため、地上からの熱が宇宙へと拡散することを防ぐ、いわゆる温室効果ガスとして働くと言われていますが、赤外線を反射することはありません。
 二酸化炭素の温室効果は、同じ体積あたりではメタンやフロンにくらべ小さいものの、排出量が莫大であることから、現在のところ地球温暖化の最大の原因とされています。

現在の大気中にはおよそ 370ppm（0.037%）ほどの濃度で含まれますが、氷床コアなどの分析から産業革命以前は、およそ 280ppm（0.028%）の濃度であったと推定されています。
濃度増加の要因は、主に化石燃料の大量消費と考えられています。

【メタン】
メタン (methane) は最も単純な構造の炭化水素で、1個の炭素原子に4個の水素原子が結合した分子です。

性質
常温、常圧で無色、無臭の気体です。融点は −183 ℃、沸点は −162 ℃。
光などの刺激下（励起）でハロゲン元素と反応し、水素原子がハロゲン原子に置換される。この反応は激しい発熱反応です。例えば塩素との混合気体を常温中で直射日光に曝すだけで発火するほどです。
メタンは強力な温室効果ガスでもあり、同量の二酸化炭素の21倍の温室効果をもたらすと言われています。

温室効果
自然界では冷却期に入ると大気中の『メタン』をメタンハイドレートとして取り込み、長期間の貯蔵へと転換するサイクルを繰返しています。深海底や地上永久凍土にメタンハイドレートという形で多量に存在する（貯蔵されている）ことがわかっていますが、このままの状態で行くとメタンハイドレートの溶解を人工的に促進させる事へ繋がると懸念されています。
またウシのゲップには大量のメタンが含まれており、フンからもメタンが発生するため、ウシが増えると大量のメタンガスが発生して温室効果を高めるとして、大量の牛肉を使用（そして破棄）しているハンバーガーがバッシングされたこともありました。
人口の十倍以上の家畜を抱える酪農国のニュージーランドでは、羊や牛のゲップを薬物や遺伝子操作により抑制するという温暖化対策を進めています。

【亜酸化窒素】
亜酸化窒素（nitrous oxide）、または一酸化二窒素（いっさんかにちっそ）は窒素酸化物の一種で、吸入すると顔が笑ったように引きつることから笑気ガスとも呼ばれます。

特徴
常温常圧で、無色の気体で、酸性です。香気と甘味があります。水に溶けると次亜硝酸となります。

大気中にわずかに含まれ、濃度は約 310 ppb 。主な発生源としては、燃焼、窒素肥料の使用、化学工業（硝酸などの製造）や有機物の微生物分解などがあげられます。

二酸化炭素の310倍の温室効果ガスです。

麻酔ガスとして医療での使用や、エンジン内で爆発的なエネルギーを生み出すことから戦闘機やレーシングカーに使われています。