温室效应及CO2的排放与治理
摘要：本文介绍了温室气体的类别以及当前二氧化碳的排放源并且讨论了二氧化碳的各类控制方法。
关键字：温室气体二氧化碳控制
引言：随着人们对环境问题的日益关注，二氧化碳及其他一些温室气体日益受到关注，而随着上次哥本哈根会议前曝光的一次学术造假事件，二氧化碳是否会引起温室效应以及二氧化碳的排放问题再一次收到人们的强烈关注。各方的学者都有不同的见解。鉴于此，我认为二氧化碳在大气中保持一定的比例是十分必要的，因此，控制二氧化碳的排放还是应当继续执行的。
1.温室效应
温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮 (N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大气中主要的温室气体。
温室气体之所以有温室效应，是由于其本身有吸收红外线的能力。温室气体吸收红外的能力是由其本身分子结构所决定的。在分子中存在着非极性共价键和极性共价键。分子也分为极性分子和非极性分子。分子极性的强弱可以用偶极矩μ来表示。而只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收光谱，则拥有偶极矩的分子就是红外活性的；而Δμ=0的分子振动不能产生红外振动吸收的，则是非红外活性的。
由于水蒸气及臭氧的时空分布变化较大，因此在进行减量措施规划时，一般都不将这两种气体纳入考虑。
2.二氧化碳的排放
关于二氧化碳到底是不是温室气体以及全球的气温是否在上升等问题的争论十分激烈。牛笛[1]提供的物理证据显示,二氧化碳与温度的变化关系,只有从1975年到1998年是符合的。1935年到1975年,二氧化碳排放暴涨,全球却冷化; 2000年至今,二氧化碳继续稳定增长,全球温度却没有继续上升,反而略有下降。在人类几乎不产生二氧化碳排放的5千年前,中国河南有象,山东有竹,气温比现在平均高2度以上,冬季更高出35度。中国近五千年来,经历了四个温暖期和四个寒冷期的交替变化。四个温暖期分别为:从仰韶文化到商朝后期(从公元前3000年到公元前1100年),春秋时期到西汉末
年(公元前770年至公元初年),唐朝和北宋前期(从公元600年到1000年),元朝(13至15世纪)。每一个温暖期都是中国的大繁荣、大发展时期。并且表示碳排放与气候变暖之间并无科学有效的联系。
另外的观点认为二氧化碳是全球变暖的罪魁祸首。在联合国《气候变化框架公约》中，把“大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然和人为的气体成分”称为温室气体。大气中主要的温室气体有二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）、臭氧（O3）和氟利昂类物质（CFCs）、水汽（H2O）等。其中，二氧化碳对温室效应的贡献最大。通过对他们提供的证据分析表明，过去100多年中，全球地表温度平均上升了0.6℃。而且，有关气候模式模拟结果还说明本世纪内全球平均气温将以每10年0.2~0.5℃的速率持续升高。这样的升温将给地球上各种类型的生态系统形成巨大威胁，对人类生活也产生直接和间接的影响，因此对全球变暖的趋势必须进行遏制。虽然对导致全球变暖的真正原因说法不一，但是温室效应增强肯定是其中原因之一，温室气体让太阳短波辐射自由通过，同时又能吸收地表发出的长波辐射。这些气体有二氧化碳、甲烷、氟利昂、臭氧、氮氧化物和水蒸气等，学术界认为二氧化碳最主要罪魁祸首。近几十年的观测研究表明，大气中的温室气体浓度正在不断增加，其中CO2在大气中的浓度由工业化前的280ppmv上升到了2004年的379ppmv。近一个多世纪以来，全球大气中CO2浓度增长率大约为每年0.4％。因此1997年12月，于日本京都召开的《联合国气候变化框架》公约缔约方第三次会议通过了旨在限制发达国家温室气体(主要为CO2)排放量以拟制全球变暖的《京都议定书》。2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开，192个国家的环境部长和其他官员们在哥本哈根召开联合国气候会议，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。[2]
二氧化碳的排放主要来自于资源能源密集型行业工业企业，特别是钢铁产业。(国家发改委规定我国资源能源密集型行业包括钢铁业、水泥业、化学工业、交通运输业、居民生活和电力工业)，消耗了大量的化石燃料，排放出大量的温室气体．2007年，国际钢铁协会(IISI) 和国际能源署(IEA) 发表声明认为世界钢铁企业所有碳排放中约有51%是由中国排放的。［3］在农业中，温室气体的排放主要来自畜牧业。据估计，农业排放CH4占人类活动造成的CH4排放总量的50%，N2O 占60%。[4]另外，一些地方的作物耕作习惯也会引起二氧化碳的排放增加，如一些种植玉米的地方的农民喜欢在玉米收割完毕后将玉米植株的叶子在地理烧干净后再将其运走。此外，有环保部的人士认为二氧化碳的排放主要来自于人的生活方式。这与人们普遍认为的二氧化碳的
主要排放来源为工业的的观点有一些出入，但这表明人们的生活方式所引起的二氧化碳的排放的量也是相当大的。人们日常的燃气做饭，取暖，农村中燃烧农作物秸秆，沼气利用，餐饮行业等都会造成二氧化碳的排放。
3.二氧化碳控制
对温室气体的控制需要通过多种技术的组合来解决[5]。可以从以下几个方面进行：
3.1生态固碳
近些年来,许多生态学家在致力于森林生态系统碳贮量研究,并取得了一些成果。自1981年起到2000年止，我国工业碳排放总量达到132亿吨，而森林生态系统抵消了同期工业总排放的22．6％，在未来50年里，如果面积不变，仅仅改善林分结构，增加密度，我国森林还可以增加22亿吨碳汇；如果按照林业规划到2050年我国森林覆盖率达到28．4％，我国的森林碳库可以再增加30亿吨碳汇。这是中国科学院院士、北京大学教授方精云日前向国家林业局介绍的其在碳循环与森林作用方面的最新研究成果。不仅如此，生态固碳还有十分良好的经济效益，2009年湖北省森林生态系统固定二氧化碳价值为445.02亿元/年。[6]有不少学者的研究证明,不同种类的植物及同一种植物的不同组织器官中碳含量是有差别的。梁宏温,罗宏,温远光[7]等人的研究表明,巨尾桉植株的碳含量平均为47. 32%,比马尾松(50. 17% )的低5. 7%;其中干皮和树叶的碳含量在两种林木之间差异极显著(p<0. 01);巨尾桉各器官碳含量序列表现为干材>枝>根>干皮>叶,马尾松的为干皮>叶>干材>枝>根。同种灌木或草本植物碳含量在两种林分之间的差异不显著(p>0. 05),而不同灌木之间或不同草本植物之间碳含量的差异则较大,表明物种特性对森林植被碳含量的影响更大。并表明巨尾桉人工林具有较强的固碳潜力,采取集约经营措施后可以有效提高森林植被的碳贮量。
除森林生态系统外，湿地生态系统也有较强的固碳能力。湿地是高碳汇生态系统，适合高生物量草本植物生长，特别是芦苇湿地是河湖湿地和沿海滩涂湿地的主要生态系统类型。[8]毛志刚等对江苏盐城滨海湿地盐沼植被进行了调查研究[9.]，而芦苇生物量高达129.4 t/hm2。而且，芦苇作为非粮作物且含有较高的纤维素含量，具有开发纤维素生物质能的可能性。芦苇茎杆中的纤维素含量达40%~60%，可以转化生产乙醇。
1 t芦苇可生产180 L纯度96%的乙醇和3 L甲醇，其能源替代性潜力十分可观。
由此可见，生态系统固碳是一种非常好的减少二氧化碳含量的途径。
3.2二氧化碳地址封存
碳封存技术主要是将工业和相关能源产业所生产的CO2分离出来，再通过碳封
存手段将其输送到一个封存地点，并且长期与大气隔绝的一个过程，被称之为碳封存。目前也将CO2固化成无机碳酸盐和用于工业生产中列入碳封存技术。碳封存可阻止或显著减少CO2向大气中排放，封存CO2是避免或减缓气候变化的有效途径。
3.2.1陆地封存
CO2的地质封存是将CO2压缩液注入地下岩石构造中。目前，CO2的地质封存主要有5种相对技术较成熟、可行的方案:①将CO2注入废弃的油田和气田；②在改进的石油气体回收系统中使用CO2；③在深层盐沼池构造中注入CO2；④在油气田中注入CO2提高油气藏采收率（EOR），强化采油分为混相驱油和非混相驱油；⑤在提高煤层气采收率中使用CO2（ECBM）。其中对于EOR 的CO2注入是一项成熟的市场技术，但是当这项技术用于CO2封存时，其仅是在特定条件下经济可行；将CO2注入废弃的油、气田和在盐沼池构造中注入CO2的技术在特定条件下经济可行；CO2注入用于提高煤层气采收率（ECBM）仍处于示范工程研究阶段。
3.2.2海洋封存
利用海洋巨大碳封存潜力，从工业或相关能源大排放点源中捕获的CO2直接注入深海（深度在1000 m 以上），大部分CO2在此与大气隔离。在实验室条件下试验得到，液态的CO2在35 MPa 以上的压力下可以保持长期稳定。海洋封存有2种潜在的实施途径：一种是经固定管道或移动船只将CO2注入并溶解到水体中（以1000 m以下最为典型）；另一种则是经由固定的管道或者安装在深度3000 m 以下的海床上的沿海平台将其沉淀，此处的CO2比水更为密集，预计将形成一个“湖”，从而延缓CO2分解在周围环境中。这里指的封存不涉及通过海洋肥化作用所产生的生物固碳，CO2注入海洋封存及其生态影响尚处于研究阶段，需进一步完善。尤其在大面积海域和长期时间尺度上，CO2直接注入海洋对于海洋生态系统的慢性影响尚未深入研究[10]。
往深地质结构层中注入CO2并封存，在长时期内稳定存储，不使其在地壳活动或人为因素而逸出到大气层对人体健康与安全的潜在危害，诱发地震，引起地面沉降或升高的风险以及对陆地和海洋生态系统的其它危害。海洋封存中无论是液态封存还是固态封存，都存在CO2挥发和溶解在海水中的问题，可能会对海洋环境和海洋生物产生危害。而且，CO2还存在成本高，能耗大，投资回收期长，法律法规的缺失等问题。
3.3二氧化碳的捕集和储存
二氧化碳的捕集和储存是利用吸附、吸收、低温及膜系统等现已较为成熟的工艺
技术将废气中的二氧化碳捕集下来，并进行长期或永久性的储存。[11]一般而言，有三种基本的二氧化碳捕捉路线，即燃烧后脱碳、燃烧前脱碳和富氧燃烧技术。[12]
3.3.1燃烧前脱碳
燃烧前脱碳：首先，化石燃料与氧或空气发生反应，产生由一氧化碳和氢气组成的混合气体。混合气体冷却后，在催化转化器中与蒸汽发生反应，使混合气体中的一氧化碳转化为二氧化碳，并产生更多的氢气。最后，将氢气从混合气中分离，干燥的混合气中的二氧化碳含量可达15％～60％，总压力2 ～7 MP a 。二氧化碳从混合气体中分离并被捕获和储存，氢气被用作燃气联合循环的燃料送入燃气轮机，进行燃气轮机与蒸汽轮机联合循环发电。缺点是投资成本较高，并且该工艺对现有设备的兼容性较差，不利于设备改造。
3.3.2富氧燃烧捕集
富氧燃烧捕集是指燃料在氧气和二氧化碳的混合气体中燃烧，燃烧产物主要是二氧化碳、水蒸汽以及少量其他成分，经过冷却后二氧化碳含量在80％～98％。在富氧燃烧系统中，由于二氧化碳浓度较高，因此捕获分离的成本较低，但是供给的富氧成本较高，并且纯氧燃烧通常情况下燃烧器的温度比较难控制，这对包括耐火材料在内等诸多指标要求更高。
3.3.3燃烧后脱碳
燃烧后脱碳是从燃料燃烧后的烟气中分离二氧化碳。燃烧后捕获(PCC) 省去了对目前现有燃烧燃烧后过程和设施的改造。二氧化碳的收集法主要有化学溶剂吸收法、吸附法、膜分离、深冷分离和微藻生物固定化等方法。燃烧后捕集CO2的技术方案因其适用于现有燃煤电厂的改造，被认为是短期内最具潜力的技术。[13]
3.3.4吸收法
吸收法主要应用于化学和石油工业的二氧化碳捕捉体系。物理吸收决定于吸收条件下的温度和压力，高温低压有利于其吸收。气态如烟道气的化学吸收决定于其和溶剂的酸碱中和反应。脱碳常用溶剂为胺(例如乙醇胺一胺ME A)，氨溶液，聚乙二醇二甲醚，低温甲醇洗(低温甲醇)，氟化溶剂等。当前最好的收集法为化学溶剂胺吸收法翻。胺与二氧化碳发生化学反应后形成一种含二氧化碳的化合物。然后对溶剂加温，化合物分解，分离出溶剂和高纯度的二氧化碳。
3.3.5膜分离法
膜分离法：膜用于气体分离是基于气体和膜之间不同的物理或化学作用，即允许一个物质比另一种物质通过膜的速度更高。膜模块即可以用作为常规膜分离装置又可
以用作为气体吸收塔。在前一情况下，脱碳是通过二氧化碳和其他气体对膜的内在选择性的不同进行的，而在后一种情况下，脱碳是由通过膜对气体吸收进行的，通常是多微孔、疏水性和非选择性的膜被用为固定的CO2传输界面。这种气膜分离法是比较新的，且选择性普遍偏低的，而能源消耗高的分离方法。[14]
3.4其他
3.4.1能效验证
中国、澳大利亚、欧洲和北美洲的许多国家和地区已主动制定了节能标准，以帮助减少二氧化碳的排放。能效认证是应对温室效应问题的有力手段之一。所谓的能效验证即要求产品制造商把产品能耗数据提交给负责执行能效法规的机构验证其是否符合相应的规定，若符合然后由该机构授权其使用能效标志。[15]
对于制造商来说，能效验证标志可以帮助其顺利进入市场并增加销售；对于消费者来说，他们可以更加简便地识别高能效的产品。
3.4.2发展新技术
大力发展清洁能源如太阳能，风能，核能，地热能等替代传统的化石燃料；开发环境友好的产品；创新技术使设备的能量利用效率提高；优化建筑结构，充分利用太阳光，减少照明工具的使用；废弃物减量，以降低废弃物焚化、掩埋或其他物理化学处理程序之负荷。
3.4.3倡导低碳生活
有环保部的人士认为二氧化碳的排放主要来自于人的生活方式。这与人们普遍认为的二氧化碳的主要排放来源为工业的的观点有一些出入，但这表明人们的生活方式所引起的二氧化碳的排放的量也是相当大的。为此，我们应当尽量改变高能耗的生活方式，尽量回收废物并再利用；使用节能设备；减少私家车的使用，出行使用公共交通工具等。
有国外的学者曾做过一项实验：他让三名男士步行一公里的距离后，在让其乘坐汽车行驶相同的距离。两者对比后发现步行的碳排放量较大。这与通常的看法相差较大，可见，低碳生活并不如想象中的那样简单。
3.4.4经济制度
根据国内外研究和实践，目前碳减排常用的经济手段，主要包括以碳税（Impose Carbon Tax）为核心的价格管制工具和以碳排放权交易、联合履约及清洁发展机制（CDM）为内容的数量管制工具等四项。
3.4.4.1碳税
根据新古典经济学的理论，征收碳税是减少碳排放最具市场效率的经济措施，也是成本有效的重要手段。目前有关碳税的讨论主要包括理论的探讨，如何设定最优碳税税率，及其对国内产业结构、能源结构、及经济成长的影响等方面。很多国家都承认碳税对碳减排的重要性，包括丹麦、芬兰、荷兰、挪威、意大利和瑞典等，而且都采取国家碳税模式。但从各国实施效果看，只有挪威和瑞典的碳税制度才具有足够有效的刺激作用。[16]
3.4.4.2碳汇
国际碳汇贸易，是一种“碳补偿”交易，其基本原理是合同一方，通过支付给另一方费用，而获得温室气体减排额度。国际碳汇贸易是通过市场机制实现生态价值补偿的一种有效途径，也是一种双赢合约——发达国家通过“资金＋技术”，在不改变生产模式前提下，购买发展中国家的减排额度，换取温室气体“排放权”。目前，国际碳汇贸易问题已经成为可持续发展领域和国际贸易领域研究的前沿问题，国际碳汇贸易主要发生在发达国家与发展中国家之间。[17]
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引起全球变暖的原因及对策 全球气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总的看为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。 一、引起全球变暖的因素 （一）人为因素 1.人口剧增因素。近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字，其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。 2.大气环境污染因素。目前，环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。 3.海洋生态环境恶化因素。目前，海平面的变化是呈不断地上升趋势，根据有关专家的预测到下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不采取及对措施，将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外，陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋；发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。 4.土地遭侵蚀、盐碱化、沙化等破坏因素。造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原
温室效应的定义 温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。如果没有大气，地表平均温度就会下降到-23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。大气中的二氧化碳浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。 破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，就像“温室”一样，促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03%，许多其它痕量气体也会产生温室效应，其中有的温室效应比二氧化碳还强。 大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。如果大气不存在这种效应，那么地表温度将会下降约330C或更多。反之，若温室效应不断加强，全球温度也必将逐年持续升高。 自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。除二氧化碳以外，对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等。随着人口的急剧增加，工业的迅速发展，排入大气中的二氧化碳相应增多；又由于森林被大量砍伐，大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收，由于二氧化碳逐渐增加，温室效应也不断增强。 在空气中，氮和氧所占的比例是最高的，它们都可以透过可见光与红外辐射。但是二氧化碳就不行，它不能透过红外辐射。所以二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳，地球的年平均气温会降低20 ℃。但是，二氧化碳含量过高，就会使地球仿佛捂在一口锅里，温度逐渐升高，就形成“温室效应”。 形成温室效应的气体，除二氧化碳外，还有其他气体。其中二氧化碳约占75%、氯氟代烷约占15%～20%，此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。 如果二氧化碳含量增加一倍，全球气温将升高3 ℃～5 ℃，两极地区可能升高10 ℃，气候将明显变暖。气温升高，将导致某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，
浅析温室效应及其影响 摘要温室效应是目前全球性的环境问题。本文介绍了温室效应的机理和温室气体的来源，分析了温室效应的主要生态影响，并探讨了减缓温室效应的措施。温室效应的控制除了要提高能效、减少使用化石燃料、开发利用无污染能源、保护森林资源、增加植被面积、减少沙漠化、控制人口增长和加强国际合作之外，还要推广应用燃料电池，减少二氧化碳排放；积极研究开发二氧化碳的新应用技术，达到变废为宝的目的。 关键词温室气体温室效应二氧化碳控制对策 导言当今，环境问题已经成为一个世界性的问题，不论是发展中国家还是发达国家，都已意识到了其重要性，并且几乎都开展了这方面的研究工作。在诸多的环境问题中，气候变暖问题是显著的问题之一。由于人类大量使用煤、石油、天然气等矿物燃料，大量砍伐森林，开垦荒地，使大气中温室气体的含量不断增加，温室效应对气候的影响日益增强。相对于水污染，放射性元素污染和土壤污染，温室效应对全球环境的影响是缓慢的，不易明显察觉的，但是它将对世界社会政治稳定及生态环境产生巨大的影响。气候学者向近日聚会海牙的世界各国政要、科学家、工业家和环保主义者发出警告：在未来一百年内全球气温将升高1．5—6屯，海平面将升高15～95em，沙漠将更干燥，气候将更恶劣，厄尔尼诺现象将更严重，全球变暖将直接或间接影响数以亿计人们的生活。 1．温室效应与全球变暖 1.1温室效应概念 自然界中的一切物体都以电磁波的形式向周围辐射能量，通常高温物体向外发出短波辐射，而低温物体则发射长波辐射，地球表面的大气层，允许太阳辐射的短波部分通过，但是却阻挡地面的长波辐射，地球表面的大气层和地表组成的这一系统就好像一个巨大的“玻璃温室”，使地表始终维持着一定的温度，产生了适于人类和其他生物生存的环境。我们将大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应。温室效应的存在保存了地球的热量，使地球温度适宜人类生活。人
全球气候变暖的原因与对策 全球气候变暖问题日趋严峻，由此导致的各类问题正在严重地威胁着人类赖以生存的环境。气候变暖已成为不可回避的重大理论和实际问题。气候变暖的明显化，让各种危害逐步进入人们的日常生活，因此气候变化已经不仅仅是一个学科问题而日渐成为人们共同关心的重大社会问题。气候变暖引发的问题也从单一性向多样化转变，从已知向未知发展。它引发的各种新现象改变着人类的生存状态。最主要是它所引发的灾害以不同形式出现，让人们不能预知，同时它又是全球范围的，这使得气候变暖成为了全世界所共同关注的问题。 全球气候变暖的原因有一下几点： 一是人口剧增因素：近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字，其结果就将直接导致大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。 二是大气环境污染因素：目前，环境污染的日趋严重已构成一个全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。 三是海洋生态环境恶化因素：目前，海平面的变化是呈不断地上升趋势，根据有关专家的预测到下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。陆地活动场所所产生的大量有毒性化学废料和固体废料等不断地排入海洋，发生在海水中的重大泄油事件以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。 四是森林资源锐减因素：在世界范围内，由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。 五是地球周期性公转轨迹的变动：地球周期性公转轨迹由椭圆形变为圆形轨迹距离太阳更近。根据某科学家的研究地球温度曾经出现过高温和低温的交替，是有一定的规律性的。 碳循环是地球上最主要的生态地化循环，它支配着大部分陆地生态系统的物质循环，深刻影响着人类赖以生存的生物圈。全球气候变化与碳循环动态及其反馈效应密切相关。碳循环失衡，改变了地球生物圈的能量转换形式。因此，针对全球气候变暖的影响因素我们有以下措施： 一是保护森林的对策方案：今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响| 2010-04-06| 【大中小】【打印】【关闭】 政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作小组在2007年发布的第四次评估报告（AR4）中很少提及地球大气中二氧化碳浓度升高的有利影响。在“大气组成和辐射强迫的变化”（Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing）一章中，AR4提到了如下几点（IPCC，2007-I，p.186）： （1）二氧化碳浓度的升高可以通过刺激植物的光合作用而给植物“施肥”，在20世纪，二氧化碳浓度的升高增加了植被的盖度和植物的叶面积（Cramer et al.， 2001）。关于植物叶面积、生物量和潜在光合作用的一项遥感产品指标——归一化植被指数（NDVI）的升高已经得到了证实(Zhou et al.，2001)，包括气候变化本身在内的其他因素也可能起了一定的促进作用。植被盖度和叶面积的增加将减少地球表面的反照率，这将抵消由于采伐森林带来的反照率的增加。但这个过程的辐射强迫还没有评估，同时对这些效应也缺乏科学的研究。（2）在“在气候系统变化和生物地球化学作用间的耦合”（Couplings Between Changes in the Climate System and Biogeochemistry）一章中，有单独的一段用来解释二氧化碳浓度的升高对植物的作用。这一段的结论是：目前还不清楚二氧化碳的施肥效果到底有多强。（3）由第二工作小组完成的《影响、适应和脆弱性》（Impacts, Adaptation andVulnerability）报告中的第5章——“食物、纤维和森林产品”（Food, Fibre and Forest Products）研究了二氧化碳的施肥作用对作物的产量和植物利用矿物质和水的效率的影响，但是这一章低估了或者在很大程度上忽视了二氧化碳浓度升高带来的 益处，相反夸大了由计算机模型预测的温度上升和极端天气事件可能
2012年春季学期植物生理学课程论文 题目：全球气候变暖同二氧化碳、植物光合作用的关系
题目：全球气候变暖同二氧化碳、植物光合作用的关系 摘要 气候变暖导致植物碳排放量增加 一项由英国和澳大利亚科学家合作开展的最新研究表明，气温升高很可能意味着植物将释放出更
多二氧化碳。 所有的植物在呼吸时都会呼出二氧化碳，这个过程每年释放的二氧化碳估计可达到600亿吨。到目前为止，气候模型预测都显示高气温将导致植物的碳排放量急剧增加。研究人员曾认为真实情况可能更加复杂，因为植物会通过减缓呼吸频率的增速来适应新的环境。但研究证实这种猜测并不正确。 科学家们将19种植物置于不同的温度条件下进行培植，监测它们的呼吸频率，然后计算出温度与衡量叶片品质的两个常用指标——单位面积的叶片质量以及叶片的氮含量——之间的关系。利用计算结果，科学家对气温升高给整个生态系统的呼吸作用造成的影响进行了预测。他们发现，陆地植物吸收碳的能力确实可能随着温度的升高而减弱。 这是首次就植物的呼吸作用对温度变化做出的反应、即植物适应环境的能力所进行的衡量，科学家们还由此建立了一个精确的跨物种图景以用于更广泛的气候模型。 研究所采用的气候模型是由英国哈德利气候预测与研究中心开发的，其默认设置不包括对环境的适应能力。模型假设，随着气候变得越来越炎热，地球上的二氧化碳排放将快速激增。这项在《全球变化生物学》杂志上发表的研究指出，在某些地区，比如热带雨林，碳排放可能会随着气温升高而降低，但就世界范围而言，其产生的作用微不足道，部分原因在于占全球林地面积40%的寒冷气候带的森林的贮碳能力会减弱。 论文作者之一、英国约克大学生物数学家乔恩皮奇福特（JonPitchford）说：“这些发现挑战了一个观念，那就是地球上的植物生命会以一种统一的方式适应不断升高的气温，同时这反过来也会帮助缓和全球变暖。”他补充说。 除了呼吸作用，植物也会通过光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气。“这项实验给我们的告诫就是，我们仅仅只考虑到了植物碳经济方程式的一边，也就是呼吸作用。关于光合作用如何适应温度变化却没有达成清晰的认同。这是一个更加复杂的问题，需要开展更多的实验性研究。”费希尔说。她补充说，利兹大学的同僚们目前正在研究这一课题，在适当的时候，研究人员也应该能够将光合作用对温度变化的适应性融合到气候模型中来。 另一个需要更多调查的领域就是，失去相当于亚马逊雨林那么大面积的森林会有什么影响。大部分气候模型都预测气候变化会导致森林面积缩减，这也是无规划发展和木材、经济作物及畜牧用地需求不断增多可能造成的结果。这个巨大的反应掩盖了植物对环境的适应性在气候模型中相对微妙的影响。（来源：新华网陈丹）(1) 二氧化碳光合作用关键字：气候变暖． 正文 一、目前气候是否变暖，证据 1.1 20 世纪地球表面温度的上升 全球气候的变暖, 最重要的证据就是直接温度观测。但是, 要证明全球变暖并不简单, 有观测资料问题, 也有分析方法问题。首先就是如何处理单站气温观测, 得到一个代表全球的气温序列。在过去的研究中曾经有30 多位作者作了这方面的尝试。经过时间的考验, 到[2][3][4]三家。(Vinnikov) 及俄国、美国(Hansen), 20世纪80年末至90年代初形成了英国(Jones)[5],但是这是在Hansen的基础上作了一些修改得到的。后来又增加了Peterson 的序列尽管原始资料差不多, 但这4个序列的结果却并不完全一致。例如1998年可能是有观测资料以来[6] , 分别是0177℃、4个序列所给出来的气温距平却不相同0155℃、的最暖的一年。但是这0.59℃及0.87℃, 差异不小。其中第2和第3序列气温距平值偏小,可能是由于对海岛及南极所给的权重较大所致。
全球气候变暖的原因和应对措施 全球气候变暖已经成为世界上的重大问题之一。那么是什么造成的，如何应对呢?以下是小编整理的关于全球气候变暖的相关内容，欢迎阅读和参考! 全球气候变暖的原因和应对措施 自西方工业化以来，世界人口在 (1)人口剧增因素：近年来人口急剧地增长，人类在日益强大的大规的剧增是导致全球变暖的主要因素之模生产和经济活动中，大量开垦耕地、一。同时，这也严重地威胁着自然生掠夺与毁坏森林资源，大量地燃烧化态环境间的平衡。这样多的人口，每工原料，释放了大量的温室气体，致年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊使大气成分发生变化，导致了全球气人的数字，其结果就将直接导致大气候日趋变暖。中二氧化碳的含量不断地增加，这样 全球变暖将给地球和人类带来复形成的二氧化碳“温室效应”将直接影杂的潜在的影响，既有正面的，也有响着地球表面气候变化。 负面的。例如随着温度的升高，副极(2)大气环境污染因素：目前，地地区也许将更适合人类居住;在适环境污染的日趋严重已构成一个全球当的条件下，较高的二氧化碳浓度能性重大问题，同时也是导致全球变暖够促进光合作用，从而使植物具有更的主要因素之一。现在，关于全球气高的
固碳速率，导致植物生长的增候变化的研究已经明确指出了自上个加，即二氧化碳的增产效应，这是全世纪末起地球表面的温度就已经开始球变暖的正面影响。但是与正面影响上升。 相比，全球变暖对人类活动的负面影(3)海洋生态环境恶化因素：目响将更为巨大和深远。今年8月份前，海平面的变化是呈不断地上升趋CCTV报道，由于气候变暖的影响，势，根据有关专家的预测到下个世纪珠穆朗玛峰的顶峰下降了米。祁中叶，海平面可能升高50cm。如不采连山冰川缩减危及河西走廊：近年来，取及对措施，将直接导致淡水资源的祁连山冰川融化比上个世纪70年代减破坏和污染等不良后果。另外，陆地少了大约10亿立方米，冰川局部地区活动场所产生的大量有毒性化学废料的雪线正以年均米的速度上升。和固体废物等不断地排入海洋;发生专家分析，冰川退缩，雪线上升除自在海水中的重大泄(漏)油事件等以及然气候因素外，另一个主要原因是人由人类活动而引发的沿海地区生态环口膨胀，超载超牧，过度开垦，乱砍境的破坏等都是导致海水生态环境遭 破坏的主要因素。 滥伐，滥采地下水有关。 (4)土地遭侵蚀、沙化等破坏因 素。造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原因是不适当的农业
课程：环境化学 论文题目：温室效应简述及其应对策略班级：应用化学1001班 学号：2010310200103 姓名：张自强
温室效应简述及其应对策略 张自强 （华中农业大学,湖北武汉,430070） 摘要：温室效应对人类生活的影响越来越严重，已经到了不得不治理的地步，如何对温室气体进行合理回收与利用已成为关键环节。 关键词：温室效应温室气体回收利用吸收吸附分离全球变暖海平面上升 Analysis of the greenhouse effect and coping strategies Zhang Ziqiang (Huazhong Agricultural University,Wuhan,430070,China) Abstract: The impact of the greenhouse effect on human life is more and more serious even to the point of having to governance. Now, a reasonable recovery and utilization of greenhouse gases has become a key link. Key Words:greenhouse effect, greenhouse gas, recovery, utilization, absorption, adsorption , separation, global warming,
rising sea levels 0. 引言 温室效应（Greenhouse effect），又名“花房效应”，是对大气保温作用的一种通俗的命名。太阳光的短波辐射可以经过大气到达地面，而地面发出的长波辐射却被低层大气吸收引起低层大气的温度升高，因其作用效果与农耕所用温室相似，故得名温室效应。自工业革命以来，能源消耗日益加剧，同时也向大气中排放了大量的如二氧化碳一样能够吸收热量的温室气体，温室气体的累积引起全球变暖、海平面升高等一系列严重问题，近年来，温室效应越来越严重，成为威胁人类生存的重大危机之一，引起了全球各国的关注。 1.温室效应的原因 以人类参与影响与否为原则，我们把引起温室效应的原因大致分为两类，自然因素和人为因素。 1.1. 自然因素
2012年春季学期植物生理学课程论文题目：全球气候变暖同二氧化碳、植物光合作用的关系 姓名学号专业年级上课时间张永040012010152 生物技术10级周三34
题目：全球气候变暖同二氧化碳、植物光合作用的关系 摘要 气候变暖导致植物碳排放量增加 一项由英国和澳大利亚科学家合作开展的最新研究表明，气温升高很可能意味着植物将释放出更多二氧化碳。 所有的植物在呼吸时都会呼出二氧化碳，这个过程每年释放的二氧化碳估计可达到600亿吨。到目前为止，气候模型预测都显示高气温将导致植物的碳排放量急剧增加。研究人员曾认为真实情况可能更加复杂，因为植物会通过减缓呼吸频率的增速来适应新的环境。但研究证实这种猜测并不正确。 科学家们将19种植物置于不同的温度条件下进行培植，监测它们的呼吸频率，然后计算出温度与衡量叶片品质的两个常用指标——单位面积的叶片质量以及叶片的氮含量——之间的关系。利用计算结果，科学家对气温升高给整个生态系统的呼吸作用造成的影响进行了预测。他们发现，陆地植物吸收碳的能力确实可能随着温度的升高而减弱。 这是首次就植物的呼吸作用对温度变化做出的反应、即植物适应环境的能力所进行的衡量，科学家们还由此建立了一个精确的跨物种图景以用于更广泛的气候模型。 研究所采用的气候模型是由英国哈德利气候预测与研究中心开发的，其默认设置不包括对环境的适应能力。模型假设，随着气候变得越来越炎热，地球上的二氧化碳排放将快速激增。这项在《全球变化生物学》杂志上发表的研究指出，在某些地区，比如热带雨林，碳排放可能会随着气温升高而降低，但就世界范围而言，其产生的作用微不足道，部分原因在于占全球林地面积40%的寒冷气候带的森林的贮碳能力会减弱。 论文作者之一、英国约克大学生物数学家乔恩皮奇福特（JonPitchford）说：“这些发现挑战了一个观念，那就是地球上的植物生命会以一种统一的方式适应不断升高的气温，同时这反过来也会帮助缓和全球变暖。”他补充说。 除了呼吸作用，植物也会通过光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气。“这项实验给我们的告诫就是，我们仅仅只考虑到了植物碳经济方程式的一边，也就是呼吸作用。关于光合作用如何适应温度变化却没有达成清晰的认同。这是一个更加复杂的问题，需要开展更多的实验性研究。”费希尔说。她补充说，利兹大学的同僚们目前正在研究这一课题，在适当的时候，研究人员也应该能够将光合作用对温度变化的适应性融合到气候模型中来。 另一个需要更多调查的领域就是，失去相当于亚马逊雨林那么大面积的森林会有什么影响。大部分气候模型都预测气候变化会导致森林面积缩减，这也是无规划发展和木材、经济作物及畜牧用地需求不断增多可能造成的结果。这个巨大的反应掩盖了植物对环境的适应性在气候模型中相对微妙的影响。（来源：新华网陈丹）(1) 关键字：气候变暖光合作用二氧化碳
二氧化碳与环境 （1）自然界里的二氧化碳 大气中二氧化碳的含量除大气库外还决定于它在地球上的三个巨大储存库，即海洋、岩石和生物有机体，它们都能吸收和释放二氧化碳。海水中二氧化碳总量相当于大气中的50倍。二氧化碳溶解于海水中，但在海水中大部分以碳酸盐形式存在。海洋与大气中的二氧化碳不停地交换着，形成一种动态平衡系统。如果大气中二氧化碳浓度发生波动时，海洋将会大量吸收或放出二氧化碳，以调节大气中二氧化碳浓度，直到达成新的平衡为止。这个过程是非常缓慢的，需要几百年甚至上千年的时间。 无论是大气或海洋，都在不断地以岩石和活的有机体进行二氧化碳交换。火山喷发和生物呼吸作用释放出二氧化碳进入大气，但岩石风化作用和植物光合作用恰又从大气中吸收了二氧化碳。当这些过程有发生变动时，大气中二氧化碳含量也将随之发生波动，改变了辐射平衡，使地球温度上升或降低。 （2）二氧化碳与温室效应 自然大气中二氧化碳约占大气总量的0.03%。作为新陈代谢的产物，所有动、植物都呼出二氧化碳，然后，作为光合作用过程的一部分，植物又吸收二氧化碳。二氧化碳是所有碳和碳氢化合物（包括化石燃料和木材）燃烧的基本产物，至今还没有一种污染物防治技术能经济而有效地加以控制。每年产生的二氧化碳的量太大，因而唯一的处置办法是排入大气。 二氧化碳能引起气候变化，这个基本概念最早是在1981年由著名的英国物理学家丁铎尔提出的。他认为地球温度的变化与大气中二氧化碳含量有关。二氧化碳引起气候变化的机理，主要是二氧化碳对来自太阳的短波辐射具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射则具有高度的吸收性。当大气中的二氧化碳浓度达到一定程度时，从地球上反射出去的大量的红外辐射就被截留了。正由于二氧化碳帘幕阻止红外辐射的外逸，太阳能被捕获，大气层变暖了。这就是所谓“温室效应”。 可以举一个与这个温室效应很相似的例子。当一辆门窗紧闭的汽车停留在烈日之下，汽车玻璃窗好比是大气层，能使太阳的可见光透进，使车内的设施和金
自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。为应对全球变暖为应对全球变暖，科学家们想了许多方法，在此向大家介绍十种最疯狂的解决方案： 1、为地球建造太阳镜 一些科学家提议可以为地球建造太阳镜以应对全球变暖：在赤道附近放置一圈散射太阳光的微粒，以减少太阳对地球的辐射，抵消温室效应产生的热量。这一疯狂想法可能需要花费数万亿美元。 2、在海洋中投入大量铁 进行光合作用的浮游生物利用二氧化碳制造食物，随着这些生物的死亡，二氧化碳也沉入海底。铁元素能够刺激浮游生物的生长，有人建议在海中投入大量铁以刺激大量浮游生物的成长，从而吸收过量二氧化碳。 3、延长飞机航程，降低飞行高度 飞机产生的飞行云隔离了地球热量的蒸发。一些科学家建议飞机降低飞行高度，这样就不可能形成飞行云。飞行高度降低意味着飞行距离增加，但科学家认为飞行云减少产生的效应将抵消燃油增加带来的损害。 4、在海洋表面种植水藻 环境保护者詹姆斯提出利用抽水管道将海洋深处富氧化水引到海洋表面，养殖大量海藻用于吸收空气中的二氧化碳，然后二氧化碳会随着海藻死后沉入海底。 5、种植假树 科学家提议种植10万棵假树用于吸收排放的二氧化碳，这些假树可以通过过滤器吸收二氧化碳并储存起来。这种假树的模型可能和集装箱一样大，但吸收的二氧化碳将是真正树木能力的数千倍。 6、在空气中注入气雾剂 空中悬浮的某些气雾对大气有降温效果，这些小分子可以拦截一部分太阳辐射，并反射到太空。科学家提议可以模拟火山喷发，向大气中注入大量气雾来应对全球变暖。 7、禁止使用塑料袋和灯泡 为了应对白色污染，利用可回收纸袋或循环使用的环保布袋。更加节能的荧光灯取代白炽灯可以减少温室气体的排放和家庭用电。
大自然的科普知识：温室效应 温室效应 由二氧化碳﹐水蒸气和其它温室气体所造成的暖化效应我们都称这为温室效应。空气中水蒸气的含量比起二氧化碳的含量高出很多(虽然水蒸气在空气中的含量并不如二氧化碳般较为稳定)﹐所以温室效应的暖化效果主要是水蒸气造成的。但是有部分波长的红外线是水蒸气不可吸收的。二碳化碳所吸收的红外线波长刚刚有部份是在这个空隙的。如果二氧化碳的浓度上升﹐那么多些热就会被保存着﹐令到地球更加暖化。 虽然水蒸气在大气中向来大体上都有一定的浓度﹐但二氧化碳的浓度却不然。自从欧洲发生了工业革命﹐二氧化碳在大气中的含量就开始上升。在工业革命前﹐大气中二氧化碳的浓度约为280-90ppm,但是在1990年﹐浓度已上升成大约340ppm. 地球暖化起来并不但仅因为二氧化碳的浓度上升﹐其它的温室气体的浓度亦是一个因素。我们常在谈论温室效应的时候也谈起二氧化碳﹐仅仅因为二氧化碳的影响性为(它在大气中的浓度正持续上升)。虽然其它的温室气体在大气中的浓度比二氧化碳低很多﹐但它们对红线的吸收力﹐却比二氧化碳好﹐所以﹐它们的潜在影响力比较大。 温室效应除了会令地球气温上升外﹐也可使沿海地区被海水淹没﹐虽然如此﹐若没有温室效应的话﹐地球表面的平均温度﹐将为-18度﹐而不是现在的15度。 为何地球是暖的 太阳其实是持续向四面八方发出射线﹐这些射线的波长段是在紫外光到红外线之间。这些太阳射线能够在通过大气层时不太会被空气中的气体所吸收。当这些射线到达地球表面时﹐它们就会被物体所吸
收﹐转成了热﹐所以地球表面和海面亦是暖的。这些“热”了的物体 亦因它们“热”了﹐而放射出另一种波长转长的射线(红外线)﹐向四 方八面散射出去。 虽然同是射线﹐但这些红外线却不像那些来自太阳的。它们在经 过大气层时﹐是会被气体如水蒸气﹐臭氧﹐二氧化碳和其它的气体所 吸收。(这些能够吸收红外线的气体﹐可统称为“温室气体”)这些气 体在吸收了这些红外线并将其转化成热﹐因而令附近的温度上升。 这些气体一如地面上的物质一样﹐“热了”亦会散射出红外线。 一些会射向外层空间﹐一些则会反射回地面。 这些温室气体因而好象地球的一张“被”﹐为地球保温。 温室效应的影响 i)水轮回的影响 世界降雨量可能会增添。不过，地域性降雨量的改变则仍未知道。某些地域可有更多雨量，但有些地域的雨量可能会削减。此外，温度 的提升会增添水份的蒸发，这对地面上水源的使用带来压力。 科学家展望：若是地球概况温度的升高按此刻的速度继续成长， 到2050年世界温度将上升2-4℃，南北极地冰山将年夜幅度融化，导 致海平面年夜年夜上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中 搜罗几个闻名的国际年夜城市：纽约，上海，东京和悉尼。 ii)农业的影响 尝试证实在CO2高浓度的情形下，植物会发展得更快速和高峻。 不过，‘世界变暖’的功效可会影响年夜气环流，继而改变世界的雨 量分布与及各年夜洲概况土壤的含水量。因为未能清楚体味‘世界变暖’对各地域性天色的影响，甚至对植物生态所发生的改变亦未能确定。 iii)海洋生态的影响
二氧化碳与温室效应 摘要通过气候变暖及生态系统变化的事例简述了温室效应的危害及其起源,并从生物技术、能源革新、大气污染控 制技术几个方面评述了近年来涌现出的二氧化碳控制技术的优缺点和发展前景。 关键词温室效应二氧化碳 引言 人类面临的环境问题很多,也很复杂。最近20多年来,臭氧层的损耗、温室效应加剧和全球性气候变化,酸雨等全球性环境问题日趋严重。使人类环境与经济可持续发展面临严峻的挑战。许多科学家担心,人类在改造地球的活动中影响最为深远的是地球的升温,因为它会使其他变化发展为突变。因此,温室效应的加剧是近年来引起国际争论的又一全球性环境污染热 门课题。李远哲教授1998年5月指出:随着人类社会对能源消耗的增加,我们过度依赖地球上千万年累积的石油，天然气等矿物燃料,燃烧结果产生二氧化碳、二氧化硫带来了温室效应、酸雨等全球性环境问题。世界自然基金组织公布了1999年度全球环境指数报告中指出:从1970年到1995年,全球环境指数约下降了30%,这意味着在短短的25年间,人类拥有的自然资源骤减了三成,消耗能源数量相当于过去一个世纪的总和。人类燃烧煤炭、石油、天然气和砍伐下来的树木,产生的大量可以蓄热的气体二氧化碳和甲烷进入大气层后引起地球升温,使碳循环失去平衡,改变了地球生物圈的能量转换形式。一批科学家在联合国组织召开的一次国际会议上预言说,如果人类继续按现在的速度排放二氧化碳,在21世纪的某一天,地球温度将升高约2-5℃ 温室效应与温度效应的加剧燃料的燃烧会产生ＣＯ2和Ｈ2Ｏ,产生的ＣＯ2可溶解在雨水、江河、湖泊和海洋里,也可以被植物吸收进行光合作用等。产生和消耗的ＣＯ2量之间达到平衡,使大气层中ＣＯ2浓度保持一定的范围内。地球大气层中的ＣＯ2和水蒸气等允许部分太阳辐射(短波辐射)透过并达到地面,使地球表面温度升高。同时,由于ＣＯ2和Ｈ2Ｏ分子可以产生分子偶极矩改变的振动,故能吸收太阳和地球表面发出波长在2000纳米以上的长波辐射,仅让很少的一部分热辐射散失到宇宙空间。由于大气吸收的辐射热量多于散失的,最终导致地球和外层空间保持某种热量平衡,使地球维持相对稳定的气温,这种现象称为温室效应。温室效应是地球上生命赖以生存的必要条件。大气中温室效应气体ＣＯ2所引起的温室效应早已存在。如果不存在温室效应,据科学家计算,地球表面的温度大约在-18℃左右,而地球表面的实际年平均温度为15℃。自工业革命以来,大气中温室气体量增加,温室效应已增强。现在全球每年排入大气中的温室气体ＣＯ2总量估计为100-200亿吨,几乎全部来自矿物燃的燃烧,天然来源和ＣＯ的光化学氧化产生的ＣＯ2所占比例很少。大气中ＣＯ2浓度不断上升。1896年约为296ｐｐｍ,1960年约为320ｐｐｍ,据估计到2000年将增加到370ｐｐｍ。由于ＣＯ2温室效应增强,已经产生全球气候变暖的趋势。由联合国一些机构资助的政府间气候变化研究组织(ＩＰＣＣ)指出,如果矿物燃料的使用继续稳定增加,那么,到2050年全球年平均温度将达到16-19℃,超过以往的变暖速度而加速全球的变暖。当前人们议论的“温室效应”,实际上是温室效应的增强后引起地球升温的环境问题。 温室效应气体温室效应是由于温室气体急剧增加而引起的。温室效应气体主要有ＣＯ2、ＣＨ4、ＣＯ、ＣＦＣ(氟里昂)和Ｏ3(臭氧)等气体，大气中的温室效应气体在大气中的浓度(ｐｐｂｖ)每年平均增长率(%)二氧化碳(ＣＯ2)3440000.4甲烷(ＣＨ4)16501.0一氧化二氮(Ｎ2Ｏ)3040.25三氯乙烷(ＣＨＣｌ3)3040.25臭氧(Ｏ3)不定ＣＦＣ110.235.0ＣＦＣ120.45.0四氯化碳(ＣＣｌ)0.1251.0一氧化碳(ＣＯ)不定0.2具有温室效应的气体吸收地球红外辐射线的谱带范围为7000-18000ｎｍ,二氧化碳吸收辐射线的范围为12500-17000ｎｍ,透射到大气中的红外辐射约70-90%都是7000-13000ｎｍ范围内,所以二氧化碳对吸收红外辐射起了主要作用。其它具有温室效应的痕量气体也可吸收部分红外辐射。所以,地球今后的
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响
大气二氧化碳浓度升高对全球生物的影响| 2010-04-06| 【大中小】【打印】【关闭】 政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作小组在2007年发布的第四次评估报告（AR4）中很少提及地球大气中二氧化碳浓度升高的有利影响。在“大气组成和辐射强迫的变化”（Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing）一章中，AR4提到了如下几点（IPCC，2007-I，p.186）： （1）二氧化碳浓度的升高可以通过刺激植物的光合作用而给植物“施肥”，在20世纪，二氧化碳浓度的升高增加了植被的盖度和植物的叶面积（Cramer et al.， 2001）。关于植物叶面积、生物量和潜在光合作用的一项遥感产品指标——归一化植被指数（NDVI）的升高已经得到了证实(Zhou et al.，2001)，包括气候变化本身在内的其他因素也可能起了一定的促进作用。植被盖度和叶面积的增加将减少地球表面的反照率，这将抵消由于采伐森林带来的反照率的增加。但这个过程的辐射强迫还没有评估，同时对这些效应也缺乏科学的研究。（2）在“在气候系统变化和生物地球化学作用间的耦合”（Couplings Between Changes in the Climate System and Biogeochemistry）一章中，有单独的一段用来解释二氧化碳浓度的升高对植物的作用。这一段的结论是：目前还不清楚二氧化碳的施肥效果到底有多强。（3）由第二工作小组完成的《影响、适应和脆弱性》（Impacts, Adaptation andVulnerability）报告中的第5章——“食物、纤维和森林产品”（Food, Fibre and Forest Products）研究了二氧化碳的施肥作用对作物的产量和植物利用矿物质和水的效率的影响，但是这一章低估了或者在很大程度上忽视了二氧化碳浓度升高带来的益处，相反夸大了由计算机模型预测的温度上升和极端天气事件可能带
全球气候变暖的原因、影响、措施近100多年来,全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总得看为上升趋势。1998年和2005年是近一千年来温度最高的两年。近百年来全球平均地表温度上升了0.74℃,其中尤以1910~1945年和1979~2005年的升温最为明显。20世纪后半叶北半球平均温度很可能比近500年中任何一个50年时段的平均温度都高,并且可能至少在最近1300年中是最高的。 全球气候变暖的原因有两方面： 1、大气层遭到破坏,严重的污染以及温室效应。 大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“玻璃温室”，使地表始终维持着一定的温度，产生了适于人类和其他生物生存的环境。在这一系统中，大气既能让太阳辐射透过而达到地面，同时又能阻止地面辐射的散失，我们把大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应。造成温室效应的气体称为“温室气体”，它们可以让太阳短波辐射自由通过，同时又能吸收地表发出的长波辐射。这些气体有二氧化碳、甲烷、氯氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸气等，其中最主要的是二氧化碳。近百年来全球的气候正在逐渐变暖，与之同时，大气中的温室气体的含量也在急剧地增加。许多科学家都认为，温室气体的大量排放所造成温室效应的加剧可能是全球变暖的基本原因。 排放温室气体的人类活动包括：所有的化石能源燃烧活动排放二氧化碳。在化石能源中，煤含碳量最高，石油次之，天然气较低；化石能源开采过程中的煤炭瓦斯、天然气泄漏排放二氧化碳和甲烷；水泥、石灰、化工等工业生产过程排放二氧化碳；水稻田、牛羊等反刍动物消化过程排放甲烷；土地利用变化减少对二氧化碳的吸收；废弃物排放甲烷和氧化亚氮。人类燃烧煤、油、天然气和树木，产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温，使碳循环失衡，改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来，大气中二氧化碳含量增加了25%，远远超过科学家可能勘测出来的过去16万年的全部历史纪录，而且目前尚无减缓的迹象。 2、人口膨胀，超载超量，过度开垦，乱砍滥伐，滥采地下水有关。 近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威
《温室效应》教学案 睢宁高级中学北校张艳 教学目标：①了解温室效应的原理和主要的温室气体 A ②知道地球表面气温上升的主要原因 A ③知道遏制温室效应加剧的主要措施 A 教学重点：知道遏制温室效应加剧的主要措施 教学难点：知道地球表面气温上升的主要原因 【教学方法】 讨论法、讲授法、阅读法、计算机辅助教学法 【教学过程：】 【多媒体展示】南极冰川融化图片 【学生活动】探讨引起这种现象的原因是什么？ 【教师活动】地球温度上升的原因又是什么呢？这就是我们这节课研究的问题。 【板书】 二、温室效应 【观察与思考】P4图1－1温室效应实验装置图教师演示实验，学生观察现象并解释原因 【学生活动】阅读《信息提示》了解温室效应的原理 【板书】 1、温室效应的原理：温室气体如CO2吸收地球表面的长波辐射增多 2、主要温室气体：、、。 【多媒体展示】温室效应引起的危害介绍及土地沙漠化图片 【学生活动】思考并总结温室效应的加剧对地球有哪些危害呢？ 【板书】 3、温室效应引起的危害 （1）、地球上的病虫害增加； （2）、海平面上升； （3）、气候反常，海洋风暴增多； （4）、土地干旱，沙漠化面积增大。
【相关链接】《京都议定书》使学生了解环境问题已经是国际社会共同关注的问题了，我们作为地球的一份子，也有义务保护我们的环境，为环保做出自己的贡献。 【教师活动】提问：面对日益变长的夏季，你认为有哪些措施可以减少温室气体的排放呢？【学生活动】学生讨论并回答 【板书】 4、防止温室效应加剧的措施 （1） （2） （3） 【教师总结】本节课知识点 【课堂练习】 1、下列气体属于无色、无味、有毒的气体是（） A、CO B、SO2 C、CO2 D、H2S 2．已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较洁净的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是 A．①②③B、只有①C、①和②D．只有③ 3、我国三峡工程所提供的清洁、廉价、大功率可再生的水电，相当于每年燃烧3×107吨原煤的火力发电厂产生的电能。因此三峡工程有助于控制 A、温室效应 B、氮的氧化物的排放 C、白色污染 D、碳氢化合物的排放 4、从环境保护的角度考虑，下列燃料中，最理想的是 A、氢气 B、天然气 C、煤气 D、酒精 5．人类在地球上的活动致使一年内产生的CO2 约达200亿吨，若植物将这些CO2全部转化为淀粉，那么最终由此而生成的淀粉最接近 A、1200亿吨 B、120亿吨 C、200亿吨 D、400亿吨
摘要 能源危机和CO2含量过高导致的温室效应，是现阶段我们面临的两大难题。利用太阳能和半导体催化剂，通过光催化过程将CO2和H2O分子转化为烃类燃料的技术引起了研究者广泛的兴趣。光催化还原CO2技术既有助于减少大气中CO2含量，又能缓解能源危机，一举两得。TiO2因其成本低、无毒、储量丰富、耐光腐蚀等优点被广泛应用在光催化领域。然而，由于TiO2禁带宽度宽和光生载流子复合概率大的缺点降低了TiO2的光催化效率。因而研发高效光催化剂，提高光催化还原CO2反应效率，是目前备受关注的焦点和努力实现的目标。 本论文研究思路可分为如下两方面：首先从设计催化剂结构出发，将催化剂制备成三维有序大孔结构，利用慢光效应提高催化剂对太阳光吸收能力。其次从改变催化剂的组成出发，以催化性能良好的TiO2半导体为载体，在载体表面沉积贵金属纳米颗粒、半导体氧化物纳米薄层以及两种改性方法结合制成核壳结构催化剂等手段来合成高活性的光催化剂。主要研究内容和结论如下： （1）以钛酸四丁酯为前驱体溶液，利用胶体晶体模板法制备了3DOM TiO2载体；利用气膜辅助还原法实现在3DOM TiO2载体上担载Au纳米颗粒，制备得到3DOM Au/TiO2光催化剂。3DOM Au/TiO2催化剂孔道三维有序贯通，Au纳米颗粒均匀担载在大孔孔壁上。3DOM Au/TiO2光催化剂展示高的光催化还原CO2催化活性。测试结果表明，反应480 min，3DOM Au8/TiO2催化活性最高，生成CH4量最高为23.10 μmol·g-1，接近商业P25产量的3倍（8.85 μmol·g-1）。（2）利用气膜辅助沉淀法在3DOM TiO2载体上担载CeO2纳米层，制备得到3DOM CeO2/TiO2光催化剂。从HRTEM图片能清楚发现CeO2纳米层均匀分布在3DOM TiO2载体表面和孔道内壁上，并展示了清晰的异质结结构。从发光光致光谱、紫外可见漫反射光谱得知复合CeO2与TiO2两种半导体提高了催化剂吸光效率和分离光生载流子的能力。因此，3DOM CeO2/TiO2催化剂展示高的光催化还原CO2活性。 （3）利用气膜辅助还原/沉淀法实现在3DOM TiO2载体表面担载Pt@CdS纳米颗粒。在太阳光激发下，CdS和TiO2会各自产生光生电子-空穴对，由于电子转移矢量方向为TiO2→Pt→CdS，所以在TiO2载体上发生氧化H2O生成O2反应，CdS上发生光催化还原CO2反应。其中，3DOM Pt@CdS/TiO2-1催化剂活性最高，CH4最高生成速率为36.8 μmol·g-1·h-1，这可归因于催化剂提高了光吸收效率和分离光生电子-空穴的能力。三维有序大孔氧化物担载贵金属/硫化
对全球变暖问题的原因、影响及应对措施的探讨 全球变暖是指全球气温升高。近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总得看为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的温室效应"，导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。 一、全球变暖的原因 1.人口剧增因素 近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字，其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。 2.大气环境污染因素 目前，环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。 3.海洋生态环境恶化因素 目前，海平面的变化是呈不断地上升趋势，根据有关专家的预测到下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不采取及对措施，将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外，陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋；发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。 4.土地遭侵蚀、沙化等破坏因素 造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原因是不适当的农业生产。众所周知良好的植被能保持水土流失。但到目前为止，人类活动如为获取木材而过度砍伐森林、开垦土地用于农业生产以及过度放牧等原因，仍在对植被进行着严重的破坏。目前全世界平均每分钟有20公顷森林被破坏，10公顷土地沙化，4.7万吨土壤被侵蚀。土壤侵蚀使土壤肥力和保水性下降，从而降低土壤的生物生产力及其保持生产力的能力；并可能造成大范围洪涝灾害和沙尘暴，给社会造成重大经济损失，并恶化生态环境。 5.森林资源锐减因素