前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的二氧化碳氣報告主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
二氧化碳(CO2)是大氣中的主要溫室氣體,現(xiàn)在通常被認為是導致全球氣候變暖、洪水、嚴重的熱帶風暴、沙漠化和熱帶地區(qū)擴大等生態(tài)問題的重要因素之一。
大氣中的二氧化碳主要是由燃燒煤和化石燃料產(chǎn)生的,這讓石油化工的生產(chǎn)運營不得不面臨嚴峻的生態(tài)環(huán)??简?。
封存二氧化碳
目前降低二氧化碳的方法包括能源的合理使用,使用煤和石化燃料的替代品,通過熱帶雨林或農(nóng)場等陸地封存,以及海洋處置、礦物封存、地質(zhì)封存等。其中,減少二氧化碳排放最有效的方式是節(jié)能,其次是使用新能源,如天然氣、風能、太陽能和核能等,減少化石能源的使用,此外還應(yīng)發(fā)展二氧化碳收集、封存及再利用等技術(shù)。
二氧化碳地質(zhì)封存是將二氧化碳注入地下并長期封存于1000~3000米深的地層中,用地層的孔隙空間儲存二氧化碳,還可分為咸水層封存、枯竭油田和氣田封存。全球都可能存在適合二氧化碳封存的沉積盆地,包括沿海地區(qū)。
二氧化碳從封存的地點泄漏到大氣中,有可能引發(fā)顯著的氣候變化。因此要求封存用的地層之上必須有透水層作為蓋層,以封存注入的二氧化碳,防止泄漏。但二氧化碳同樣不可以泄漏到地層深處,否則也會給人類、生態(tài)系統(tǒng)和地下水造成災害。此外,對地質(zhì)封存二氧化碳效果進行的測試發(fā)現(xiàn),注入地層深處的二氧化碳對貯藏帶的礦物質(zhì)有一定影響。
利用二氧化碳
對全球變暖而言,二氧化碳是場災難;但對石油開采而言,二氧化碳或許就是一個利器。
在油田開采最初,一部分石油在巨大的壓力下,可以自己噴射出來,但是慢慢的,有些巖層孔隙中的石油就失去了自噴能力。后來科學家們相繼發(fā)明了注水驅(qū)油、化學驅(qū)油、蒸汽驅(qū)油等采油技術(shù)。而在這其中,利用二氧化碳開采石油,不僅能把孔隙中的石油開采出來,同時還能把二氧化碳埋存在地下,可以說是一舉兩得。
這歸結(jié)于二氧化碳的化學特性。二氧化碳是一種在油和水中溶解度都很高的氣體,當它大量溶解于原油中時,可以使原油體積膨脹、黏度下降(黏度降低30%~ 80%),還可以降低油水間的界面張力、改變原油密度,有助于在儲層形成較有利的原油流動條件,有利于原油中輕質(zhì)餾分的汽化和抽取。
純度在90%以上的二氧化碳即可用于提高采油率。在石油采鉆業(yè)中,通常的做法是用鉆孔機將二氧化碳注入地層,二氧化碳在地層內(nèi)溶于石油。一般可提高原油采收率7%~ 15%,延長油井生產(chǎn)壽命15~20年。所用二氧化碳可從工業(yè)設(shè)施如發(fā)電廠、化肥廠、水泥廠、化工廠、煉油廠、天然氣加工廠等排放物中回收,既可實現(xiàn)溫室氣體的減排,又可達到增產(chǎn)油氣的目的。
與其他驅(qū)油技術(shù)相比,二氧化碳驅(qū)油具有適用范圍大、驅(qū)油成本低、采收率提高顯著等優(yōu)點。據(jù)國際能源機構(gòu)評估,全世界適合二氧化碳驅(qū)油開發(fā)的資源約為3000一6000億桶。
目前,世界上大部分油田仍采用注水開發(fā),面臨著需要進一步提高采收率和水資源缺乏的問題。近年來,國內(nèi)外大力開展的二氧化碳驅(qū)油提高采收率(EOR)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,不僅能滿足油田開發(fā)的需求,還可以解決二氧化碳的封存問題,保護大氣環(huán)境。
挑剔的二氧化碳
開采和封存石油時,用的二氧化碳并不是氣體,而是一種介于氣體和液體之間的狀態(tài),這樣可以封存盡可能多的二氧化碳。但因為有的油田因條件所限,可能會使用二氧化碳和水交替注入的方式采油。
二氧化碳驅(qū)提高石油采收率方法適用于油田開發(fā)晚期,通過co,一EOR技術(shù)(混相驅(qū)),原油采收率比注水方法約提高30%-40%;對于重質(zhì)油藏,非混相驅(qū)技術(shù)一次開采采收率可達原始地質(zhì)儲量的20%以上。根據(jù)油田地質(zhì)和沉積類型的不同以及認識程度的差異,其增產(chǎn)幅度可以提高到25%一100%。我國低滲透和稠油資源非常豐富,在這些油藏中利用二氧化碳提高采收率的潛力巨大
由于經(jīng)濟和技術(shù)原因,不是所有的儲層都適合于co。-EOR混相驅(qū)油,具體油田進行二氧化碳驅(qū)提高石油采收率需要與當?shù)貤l件進行緊密結(jié)合。
二氧化碳驅(qū)提高石油采收率實施的儲層地質(zhì)條件為:儲層的深度范圍在1000-3000米范圍內(nèi);致密和高滲透率儲層;原油黏度為低或中等級別;儲層為砂巖或碳酸鹽巖。目前,較成功的CO2-EOR技術(shù)是在距地面800米或更深的地方,地熱梯度為25一35℃/km,壓力梯度為10.5MPa/km,分離的二氧化碳將處于超臨界狀態(tài),它的深度變化范圍為440-740kg/m3。
前景廣闊的ccus
近年來,我國在ccs(CarbonCapture and Storage,碳捕獲與封存)的研究上做了很多的工作,包括“973計劃”、“863計劃”在內(nèi)的國家重大課題都對ccs的研究進行了立項,并取得了重大進展。一些企業(yè)還在實踐上進行了嘗試。2008年7月16日中國首個燃煤電廠二氧化碳捕集示范工程——華能北京熱電廠二氧化碳捕集示范工程正式建成投產(chǎn),并成功捕集出純度為9999%的二氧化碳。
ccus(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕獲、利用與封存)技術(shù)是ccs技術(shù)新的發(fā)展趨勢,即把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進行提純,繼而投入到新的生產(chǎn)過程中,可以循環(huán)再利用,而不是簡單地封存。與ccs相比,ccus將二氧化碳資源化,能產(chǎn)生經(jīng)濟效益,更具有現(xiàn)實操作性。
二氧化碳的資源化利用技術(shù)有合成高純一氧化碳、煙絲膨化、超臨界二氧化碳萃取、食品保鮮和儲存、焊接保護氣、滅火器、合成可降解塑料、培養(yǎng)海藻、油田驅(qū)油等。其中合成可降解塑料和油田驅(qū)油技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景廣闊。勝利油田電廠已啟動ccus的示范項目。
勝利油田勝利發(fā)電廠是燃煤電廠,每年排放二氧化碳415萬噸。從1998年底開始,勝利油田便展開二氧化碳捕集研究。2010年,“勝利燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集純化工程”正式開工建設(shè)。2012年,大規(guī)模燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集、驅(qū)油及封存技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用示范項目啟動。在實際應(yīng)用中,二氧化碳被注入地下后,約有50%-60%被永久封存于地下,剩余的40%-50%則隨著油田伴生氣返回地面,通過原油伴生氣二氧化碳捕集純化,可將伴生氣中的二氧化碳回收,就地回注驅(qū)油,進一步降低了二氧化碳驅(qū)油成本。而電廠煙氣捕集所得的二氧化碳在注入地下后,可有效實現(xiàn)碳封存。
沉積盆地是可以封存二氧化碳的地質(zhì)構(gòu)造,國內(nèi)適宜進行石油勘探的沉積盆地總面積約為550 x 10-4平方公里。東部火力發(fā)電廠較為集中,油氣田為數(shù)甚多,是國內(nèi)實施二氧化碳地質(zhì)封存的有利條件??梢灶A測,隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴大,二氧化碳將成為中國改善油田開發(fā)效果、提高原油采收率的重要資源。
2014年l2月,美國《油氣雜志》最新的煉油廠調(diào)查報告。報告指出,2014年全球煉油產(chǎn)能低于2013年,這是自2012年達到歷史新高以來全球產(chǎn)能的連續(xù)第二年的下降。
《油氣雜志》的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2014年全球煉油總產(chǎn)能稍低于8800萬桶/天,煉油廠數(shù)減少七座,能力減少7萬桶/天,主要集中存西歐美和北美。
在2014年的調(diào)查中,只有一座新煉油廠在2014年投產(chǎn)。它就是印度石油股份有限公司(IOC)在印度東北部海岸帕拉迪布(Paradip)其拖延已久的30萬桶/天全轉(zhuǎn)化型煉油廠,該廠2014年8月投入調(diào)試,12月投入開工準備,將于2015年3月下旬或4月初正式投產(chǎn),配置處理重質(zhì)和高含硫原油,生產(chǎn)歐S標準的燃料。
2013年5月9日,美國夏威夷的莫納羅亞氣象站公布,大氣中二氧化碳的濃度為400.03ppm,已經(jīng)超過了400這一閾值。同時,美國斯克里普斯海洋研究所的數(shù)據(jù)也達到了399.73ppm,僅比400ppm略低。在隨后的幾天里,世界氣象組織全球大氣監(jiān)測網(wǎng)的多個監(jiān)測站也都證實了這一數(shù)值。
夏威夷的莫納羅亞氣象站,是全世界歷史最悠久的大氣測量站,被廣泛認為是全球大氣監(jiān)測網(wǎng)中的一個標桿性站點。該站自1958年就開始持續(xù)監(jiān)測大氣中的二氧化碳濃度,當時的二氧化碳濃度是315ppm。這就意味著,二氧化碳濃度在以每年約1.5ppm的速度上升。
實際上,這些數(shù)據(jù)并不能表明全球年平均二氧化碳的濃度。因為每年5月,二氧化碳排放會因為植質(zhì)腐敗而達到最大值。位于南半球的監(jiān)測站測量出的數(shù)據(jù)就全部沒有超過400ppm——大部分的植物都生長在北半球。
根據(jù)美國國家海洋和大氣管理局的統(tǒng)計數(shù)據(jù),這是二氧化碳濃度在人類歷史上首次突破400ppm大關(guān),上一次超過這一數(shù)值至少在300萬年前——當時北極地區(qū)冰雪消融,撒哈拉大沙漠還是廣袤的草原,海平面比今天高出40米。
二氧化碳濃度超過400ppm,這意味著什么?拉爾夫·基寧教授繼承父親1958年以來的工作,一直主持著夏威夷莫納羅亞氣象站的測量工作,他說:“400ppm是一個具有‘里程碑意義’的重要事件,我們需要考慮一下,現(xiàn)在是什么情況了,以后應(yīng)該怎么樣發(fā)展。這就像是人到中老年,必須時刻對自己的身體加以注意?!?/p>
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)早前的報告指出:到本世紀末,人類需要將大氣溫室氣體的濃度水平控制在400ppm以內(nèi),才有三分之一的幾率將增溫控制在2℃以內(nèi)。對于400ppm,委員會主席拉金德拉·帕喬里說:“越過這個界限是對我們的重大提示,告訴了我們大氣中的溫室氣體濃度增加得有多快。我們只能期望這個數(shù)字可以讓人們意識到氣候可能會發(fā)生變化了,并一起來探討應(yīng)當怎樣應(yīng)對挑戰(zhàn)?!?/p>
遺憾的是,世界上大多數(shù)國家對此并沒產(chǎn)生足夠的重視。各國達成的共識僅僅是把已經(jīng)上升了1℃的全球變暖界限再次提升了2℃。2015年,將在巴黎召開聯(lián)合國氣象峰會,想要各國控制排放,這是達成一個有約束力的國際公約的最后期限。
英國能源和氣候變化大臣愛德華·戴維稱:“400ppm不僅僅是一個象征性的界限,還是人類活動對地球產(chǎn)生影響的又一個清晰的科學證據(jù)。我已經(jīng)清楚地表示,我不會放松在2015年達成有約束力的協(xié)議,以避免最糟糕的氣候變化后果的努力?!?/p>
對于二氧化碳濃度突破400 ppm大關(guān)的事實,長期從事大氣變化研究的科學家雖然滿懷憂慮,但并不感到特別驚訝。大多數(shù)的科學家最憂慮的還不是400這一數(shù)字,他們更為擔心的是:現(xiàn)在二氧化碳不斷快速累積,而且絲毫不見減速甚至穩(wěn)定的趨勢。美國國家海洋和大氣管理局稱:目前二氧化碳增加的速度,是地球上一次冰川時期結(jié)束時的100倍。照此速度發(fā)展下去,如果按照目前的增加速度繼續(xù),那么全球年平均二氧化碳濃度預計將在2015或2016年突破400,到了2050年,這個數(shù)值將會超過450。
美國地球科學與觀測中心主任瓦利德·阿布德拉蒂的觀點很具有代表性,他說,400ppm本身也許并不意味著什么,但二氧化碳濃度似乎永不停止地提高才最讓人感到恐懼。。
關(guān)鍵詞 初中化學 實驗課程教學
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A
1樹立新的化學實驗教學理念
傳統(tǒng)的實驗教學中,過分重視實驗技能的訓練,忽視實驗的探究功能和培養(yǎng)學生科學素質(zhì)方面的作用,只是通過實驗,論證某個規(guī)律,使實驗淪為知識灌輸?shù)母接够螯c綴,因此實驗教學也只是“把實驗同教學捆綁在一起”,非常呆板地把實驗目的、原理、器材、操作步驟和結(jié)果一一交代給學生,然后學生按部就班地動手“實驗”,體會不到自己動手后發(fā)現(xiàn)問題并總結(jié)出一些實驗結(jié)論的樂趣,這是“應(yīng)試教育”模式下實驗教學的“悲哀”。它挫傷了大多數(shù)學生學習的積極性,培養(yǎng)出來的人只能適應(yīng)社會繼承,不能適應(yīng)社會發(fā)展。
2關(guān)注化學實驗的過程
化學實驗的目的,不僅在于獲得所謂的“正確”實驗 結(jié)果,更重要的是使學生經(jīng)歷和體驗獲得實驗結(jié)果的探索過程。只有親身經(jīng)歷了這樣的過程,學生才能對什么是科學,什么是科學實驗有較為深刻的理解,才能在這樣的過程中受到科學過程和科學方法的訓練,形成科學的態(tài)度、情感和價值觀。不重視過程的實驗等于把生動活潑的化學現(xiàn)象變成了靜止的某個預期的“結(jié)論”,何況這個“結(jié)論”學生從教師的演示實驗和書本上早已知道,引不起學生的積極思維,沒有發(fā)現(xiàn)的快樂,感受不到科學的魅力。同時由于結(jié)論和書本所述的或理論所推測所預期的完全一致,教師無須為解釋或探討學生在實驗過程中所發(fā)現(xiàn)的或未曾預料的化學現(xiàn)象進行思考,因而失去了許多了解或理解化學的機會。
例如,二氧化碳的實驗:(出示一瓶汽水)如果現(xiàn)在是炎熱的夏天,你想喝這瓶汽水嗎?(想)有的同學說現(xiàn)在也想喝,那么,今天哪位同學回答問題積極,下課后就會領(lǐng)到一瓶汽水。(哈哈哈?。┖昧?,當我們打開汽水瓶蓋時,你會看到什么現(xiàn)象呢?(有大量氣泡冒出)那產(chǎn)生的氣體是什么氣體呢?(二氧化碳)你如何通過實驗證明它是二氧化碳呢?
生:講解并上臺操作
引入:通過以上事實和實驗,說明二氧化碳具有什么樣的性質(zhì)呢?二氧化碳還有那些性質(zhì)呢?這節(jié)課我們就來研究二氧化碳的性質(zhì)。
板書:課題3二氧化碳和一氧化碳
第一課時二氧化碳的性質(zhì)。
師:(出示一瓶收集好的二氧化碳)這是一瓶已收集好的二氧化碳氣體,請同學們觀察瓶中的二氧化碳,并描述二氧化碳具有什么樣的物理性質(zhì)。
生:無色無味的氣體。
師:根據(jù)二氧化碳在桌面上的放置情況,請同學們猜想二氧化碳還具有什么樣的性質(zhì)?
生:二氧化碳的密度比空氣大。
師:如何證明二氧化碳的密度大于空氣呢?
生:討論
實驗探究一:二氧化碳的密度大與空氣。
演示實驗:將二氧化碳倒入放有蠟燭的燒杯中,觀察現(xiàn)象。
師:那還有哪些事實或?qū)嶒災苷f明二氧化碳的密度大與空氣?
生:(1)同體積氣球充入二氧化碳比充入空氣下沉的快。
(2)收集滿的二氧化碳的集氣瓶要正放在桌上。
(3)二氧化碳可用來滅火。
(4)一個兩端(均有紙筒)平衡的天平,往一端紙筒中傾倒二氧化碳,天平向倒入二氧化碳的紙筒一端傾斜。
(5)傾倒二氧化碳。
3實驗的設(shè)計意圖
教師要組織營造出民主、寬松的化學實驗教學氛圍,在活動中讓學生充分表達自己的觀點、展現(xiàn)自己的方案,還可以相互討論、辯論;教師也參與其中,適時給予鼓勵和支持,及時指出和分析不足之處。這樣的探究更能加深學生學習的深刻印象,激勵他們的進取精神。
4實驗與生活實際緊密聯(lián)系
化學知識應(yīng)用于實踐,是化學實驗教學的最終目的。知識的應(yīng)用不僅是學習教材要求做的實驗,而且更重要的是緊密聯(lián)系實際,解決日常生活中的一些實際問 題 。上教版新教材精心編排了許多如幫助人類戰(zhàn)勝疾病與營養(yǎng)保健、解決人類的糧食危機、治理日趨嚴重的環(huán)境污染、開發(fā)新能源等當今世界關(guān)注的熱點問題的有關(guān)探究實驗。
5加強實驗教學改革
但是,卻有人提出反主流的不同意見,他們認為,全球變暖并非人類的責任,而是地球氣候變化自有的歷史規(guī)律。
不同的聲音
在聯(lián)合國政府間氣候變化專業(yè)委員會提出人類行為對地球變暖負有主要責任的觀點之時,也有研究人員對全球變暖的因果關(guān)系以及全球變暖可能造成的后果提出了相反的看法。
他們認為,全球變暖是不可阻擋的,而且是一種每隔一定時期就會出現(xiàn)的周期現(xiàn)象。例如,美國麻省理工學院氣候?qū)<伊稚谘菡f中甚至批評全球變暖已經(jīng)成為一種宗教,信仰者根本聽不進不同意見。
加拿大的首位氣候?qū)W博士蒂莫西也持有同樣觀點,認為地球變暖還得不到有力的科學數(shù)據(jù)的支撐。
英國研究人員詹姆斯?拉夫洛克則提出了蓋亞理論,認為地球是一個生物學意義上的有機整體,并作為一個具有自我調(diào)節(jié)功能的系統(tǒng)而進化。最有力的證據(jù)之一是,自地球形成以來太陽光照增加了30%,可化學性質(zhì)并不穩(wěn)定的地球大氣層仍然基本保持不變。
綜合所有與主流學界不同意見的科學家的觀點可以表示為:地球氣候本身就存在周期性的變化。雖然自20世紀90年代以來北極冰蓋持續(xù)縮小,但這可能是因為地球在向下一個冰期過渡所產(chǎn)生的自然現(xiàn)象。因為過去的研究發(fā)現(xiàn),因太陽活動規(guī)律性變化導致過歷史上4次冰期,而每一次的過渡期都存在升溫現(xiàn)象,例如,17世紀地球經(jīng)歷了一次小冰期,19世紀末以來地球溫度的上升不過是這次小冰期的結(jié)束。
而且,造成地球溫度上升的因素很多,包括太陽的活動甚至宇宙射線的變化等,我們需要認清人類活動是否真的是全球變暖的罪魁禍首。有些科學家還認為,人類根本沒有能力影響大自然的變化。2007年3月8日,英國廣播公司還播出了紀錄片《全球變暖大騙局》,通過對多名氣象學家的采訪,認為地球變暖并非人類活動所致,太陽活動才有可能是全球變暖的主要原因。
最近,美國S?弗雷德?辛格和丹尼斯?T?艾沃利的新著《全球變暖――毫無由來的恐慌》把上述研究人員否定全球變暖是人為因素的觀點系統(tǒng)化、全面化,甚至理論化了。那么,這些非主流觀點的證據(jù)何在?
1500年的周期和太陽活動
否定全球變暖以及全球變暖是人類造成的重要證據(jù)有很多,包括地球的氣候變化規(guī)律和太陽活動。
有證據(jù)表明,人類排放的二氧化碳在全球變暖的過程中只不過是一個次要角色,如果追溯有100萬年氣候變化的歷史進程就會發(fā)現(xiàn),溫和、適度的全球變暖只是1500年(加減500年)氣候周期中自然變化的一部分。這個結(jié)論來自1984,年丹麥的威利?丹斯加德教授與瑞士的漢斯?奧斯切格教授的研究。
由于發(fā)現(xiàn)了地球氣候變化的1500年周期,丹斯加德、奧斯切格和法國極地技術(shù)研究所負責人克勞德?洛里斯三人共同獲得1996年的泰勒環(huán)境成就獎(國際環(huán)境科學的最高獎)。正是這三名科學家的發(fā)現(xiàn)為政府及公眾科學認識現(xiàn)代氣候變暖提供了證據(jù)支持,從而避免了不必要的恐慌。
根據(jù)這個發(fā)現(xiàn),無論二氧化碳的濃度是偏高還是偏低,氣候變化總是粗略地按著時間表周期性地出現(xiàn)。而根據(jù)1500年周期,在過去150年,地球進入了一個溫和的氣候溫暖期,而且這一溫暖期將持續(xù)幾百年時間。所以,現(xiàn)在人類面臨的地球變暖是一種正常的周期現(xiàn)象。正因如此,難道擔憂地球變暖我們就得放棄使用化肥、汽車和空調(diào)嗎?難道擔心全球變暖,就得放棄在20世紀已經(jīng)取得的先進科學技術(shù)嗎?而這些科學技術(shù)曾使人類的壽命整整延長了30年。
當然,與1500年周期相關(guān)的證據(jù)是太陽活動影響氣候,如太陽黑子的輻射。古海洋學家杰勒德?邦德在2001年11月16日的美國《科學》雜志發(fā)表的一份報告闡明,在過去的1.2萬年里,北大西洋北部氣候隨著太陽活動的消長已經(jīng)發(fā)生了9次冷暖更替。一些科學家認為,杰勒德?邦德等人的數(shù)據(jù)十分充分且令人信服地解釋了這樣的假說:從上一個冰河時代以來,包括17世紀的小冰期,太陽活動主導著地球大約1500年的氣候波動周期。
反駁溫室故應(yīng)理論
按照非主流科研人員的觀點,全球變暖不僅與人類無關(guān),而且全球變暖與人類活動有關(guān)的溫室效應(yīng)理論也漏洞百出。
例如,根據(jù)溫室效應(yīng)理論,地球大氣中二氧化碳濃度的升高將吸收更多的地球自身的熱輻射,致使底層大氣氣溫變暖,并最終導致地球表面氣溫上升。但是,自1940年以來,盡管人類活動排放了大量的溫室氣體,地球的氣溫也只是稍微地變暖。所以,這提示,人類活動產(chǎn)生的溫室效應(yīng)必定是非常小的,以至于它幾乎威脅不到地球或人類。主要的事實還來自于下面一些研究。
地球衛(wèi)星和高空氣球氣象數(shù)據(jù)證實,在低層大氣并沒有因為二氧化碳濃度的增加而獲得額外的熱量。人們很難知道高度易變的地球表面的變暖到底有多快,但它變暖確實比二氧化碳聚集區(qū)的低層大氣要來得快。這是一個非常有力的證據(jù),表明二氧化碳并非導致氣候變化的首要氣候變化因素。
同時,南極冰芯還告訴人們,地球的氣溫與二氧化碳水平的關(guān)系可追溯到過去的3個冰期和全球暖期。然而,二氧化碳一直是一個滯后的氣候指示器。在其濃度上升了800年后,氣溫才會變暖。這個證據(jù)也有力證明,二氧化碳并不是最近氣候變暖的驅(qū)動力。
的確,原蘇聯(lián)的南極東方站分析了分離出的百年冰芯材料,證明氣溫與二氧化碳濃度有很大關(guān)系,即二氧化碳濃度上升,氣溫也上升,反之亦然。因此,美國前副總統(tǒng)戈爾等人都據(jù)此預測到一個十分溫和的未來,因為大多數(shù)科學家認為二氧化碳將持續(xù)上升一段時期。但是情況并非如此簡單。
對蘇聯(lián)東方站數(shù)據(jù)進行更短時間(10而非數(shù)百年)的分析卻發(fā)現(xiàn)了另一種情況。來自克里普斯海洋學研究所的體伯圖斯?費舍爾和他的研究小組在1999年第283期的美國《科學》雜志上報道說,二氧化碳濃度的增加滯后于氣溫變化的時間為400~1000年。換句話說,二氧化碳變化與氣溫升高之間的因果關(guān)系應(yīng)該顛倒過來,是由于氣溫變化引起了二氧化碳升高,而非二氧化碳升高引起氣候變暖。
費舍爾的研究小組還證明,當海洋和大氣變暖時,海洋便釋放出更多的二氧化碳,這會促使陸地上更多的樹木和植物生長。樹木和植物吸收了二氧化碳,便將它納入更多和更大的根系和樹干,以及在茂密的草原下吸收更多的土壤碳。
關(guān)鍵詞:低碳 持續(xù)發(fā)展 氣候變化
人類改造和利用自然的能力不斷增強,破壞自然,干擾氣候的行為也如影隨形,造成大氣,水,生物等各要素的不協(xié)調(diào),推動著氣候向既不利于自然,又不利于人類,甚至威脅到人類自身的生存和安全的方向變化。
1.氣候變暖情況概述
1.1溫度的不斷升高
關(guān)于氣候變化的數(shù)據(jù)是由儀器觀測得到的,因此,從數(shù)據(jù)中去了解氣候變化的事實是最為直觀而且準確的。根據(jù)2001年IPCC(政府間氣候變化專門委員會)在第三次氣候評估報告中指出,自從1901—2000年之間全球氣候上升0.6度左右,而IPCC在2007年度的第四次氣候評估報告中指出,在近100年的全球氣候變化中,它指出從1906—2005年全球氣候溫度上升0.74度左右。相比較第三次評估報告要高出很多,這說明全球氣候變化不僅僅是升高,而且是趨勢在加快。
1.2冰川在消融,海平面不斷上升
全球溫度的不斷升高,不可避免的造成了冰川的不斷消融和海平面的上升。有觀測表明,南北半球的山地冰川和積雪總體上都已經(jīng)或正在退縮。
凍土地深受氣候變暖之害。從20世紀80年代以后,北極地區(qū)多年凍土層的頂部,溫度普遍上升了3攝氏度左右。
1.3各種極端天氣
各種極端天氣不斷變化,例如,熱帶風暴,颶風的不斷出現(xiàn),旱澇并存的情況不斷發(fā)生。
1.4大氣成分的不斷變化
全球變暖的事實已經(jīng)毋庸置疑,在全球各地以各種形式呈現(xiàn)出來,而造成這種現(xiàn)象的重要原因之一是因為大氣中溫室氣體濃度的上升。溫室氣體與溫室效應(yīng)是全球氣候變暖的原因?!皽厥覛怏w”它是指大氣中由自然或認為產(chǎn)生的能夠吸收和釋放地球表面、大氣和云射出的熱紅外線輻射譜段特定波長輻射的氣體成分,其特性導致的溫室效應(yīng),即將熱量捕獲在地面—對流層系統(tǒng)內(nèi),從而保持地面溫度。如果大氣中溫室氣體含量過多,則會使溫室效應(yīng)增強,地表溫度升高。水(H2O)二氧化碳(CO2)、氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大氣中主要的溫室氣體。
2.發(fā)展一些低碳,環(huán)保的新技術(shù)
對今后全球氣候變化的多種可能性,科學家們投入了許多的精力進行研究。雖然還是存在很大程度的不確定性,但有一點是可以肯定的,就是人類的生活將因巨大的氣候變化受到不利影響。而面對未來,人類應(yīng)該從哪些方面努力,才能積極地應(yīng)對全球氣候變化呢?
2.1更為高效的燃料利于技術(shù)
高效的燃料利于技術(shù)貫穿了化石燃料從開采、加工、煉制、運輸、配送到最終使用全過程中的各個環(huán)節(jié)。比如說:化石燃料加工煉制工藝的改進,生產(chǎn)過程中的熱能回收,使用過程中的最清潔化燃燒,廢渣廢氣的2次利用等等。都可以提高燃料的利用率。在短期內(nèi)人類生產(chǎn)、生活還不能離開化石燃料的情況下,這樣做能夠?qū)厥覛怏w的排放維持在最低的水平,延緩全球變暖的速度。
2.2更為廣泛的新能源技術(shù)
在未來全球氣候行動中,新能源技術(shù)是最具發(fā)展前途的。我們現(xiàn)在所說的新能源一般都是指清潔的可利用的能源,它們既可以代替化石燃料為人類提供能量,又不會排放或少排放溫室氣體,而且很多能源都擁有成本低廉,取之不盡的優(yōu)點,經(jīng)濟效益與環(huán)保效益并收,完全符合未來能源的發(fā)展趨勢。
2.3更具潛力的碳匯技術(shù)
雖然通過植樹造林來吸收二氧化碳,已經(jīng)不是新方法了,但是在未來,森林碳匯極具發(fā)展?jié)摿?,比如說:改進樹種和植被分布以增強固碳,改進對林地和耕地的管理,結(jié)合其他遙感技術(shù)監(jiān)測植被、土壤的固碳能力等等。
2.4更為科學的碳捕獲和封存技術(shù)
所謂就是指以捕獲并安全存儲二氧化碳的方式來取代直接向大氣中排放二氧化碳的技術(shù)。早在20世紀80年代開始,到進入21世紀以后因氣候變暖形勢的日益嚴峻而備受關(guān)注。
目前,已經(jīng)在研發(fā)的一些碳捕獲和封存技術(shù)包括:將化學工廠,火力發(fā)電廠等排放的二氧化碳進行捕獲和分離,然后將其注入到海洋或是深地質(zhì)結(jié)構(gòu)層中去,向海洋投放微量營養(yǎng)素(如鐵),和常量營養(yǎng)素(如氮和磷)增加海洋對二氧化碳的吸收和存儲,此舉還能幫助海洋增肥,提高漁業(yè)產(chǎn)量,帶來額外的效益。另外,利用化學和生物技術(shù)也能夠?qū)⒍趸加行У谋4?,比如:可以利用二氧化碳來生產(chǎn)硫酸鎂或二氧化碳包合物。
3.企業(yè)可利用節(jié)能減排來改善生產(chǎn)
隨著科學技術(shù)的不斷進步,企業(yè)在執(zhí)行節(jié)能減排措施時,前期投入大幅度減少,由此看來,企業(yè)還能從節(jié)能,減排中獲得更多的資源和環(huán)境容量,降低經(jīng)營成本,形成經(jīng)濟發(fā)展的與環(huán)境保護的良性循環(huán),創(chuàng)造更好的經(jīng)濟收益。
總之, 全球氣候變化會導致全球能源和資源消耗需求的大幅增加,氣候變暖會增加人類對避暑降溫設(shè)施設(shè)備的需求,變暖會增加對防寒設(shè)備的需求。而滿足這些需求必須有充足的能源,資源供應(yīng)作為強有力的支撐。
隨著世界工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展、人口的劇增、人類欲望的無限上升和生產(chǎn)生活方式的無節(jié)制,世界氣候面臨越來越嚴重的問題,二氧化碳排放量愈來愈大,地球臭氧層正遭受前所未有的危機,全球災難性氣候變化屢屢出現(xiàn),已經(jīng)嚴重危害到人類的生存環(huán)境和健康安全,即使人類曾經(jīng)引以為豪的高速增長或膨脹的GDP也因為環(huán)境污染、氣候變化而“大打折扣”(也因此,各國曾呼喚“綠色GDP”的發(fā)展模式和統(tǒng)計方式)。
二氧化碳會使溫室效應(yīng)加劇,因此算作大氣污染物之一。但在通常條件下空氣質(zhì)量預報中不報二氧化碳的濃度。此外,當空氣中二氧化碳的濃度超過50%的時候會引起窒息,所以應(yīng)當避免到二氧化碳濃度過高的地方去(例如儲藏蔬菜的地窖),在去這些地方前要先通風。
我國政府對全世界公開承諾量化減排指標,決定到2020年溫室氣體排放比2005年下降40%-45%。在應(yīng)對全球氣候變暖和能源危機的跋涉中,以低能耗、低污染、低排放為標志的低碳經(jīng)濟時代已如約而至,正在深刻地改變著我們的生活。
參考文獻:
從享用貝類海鮮話說“海洋碳匯”
“如果你酷愛食用貝類海鮮,那么在享受美食的同時,你可能正在為低碳事業(yè)做出貢獻?!?011年在滬舉行的“低碳之道”環(huán)保沙龍上,有專家告訴公眾:在海洋生物大家族中,貝類、藻類看來不起眼,其實它們是擁有強大“捕碳、固碳”能力的“高手”。
覆蓋地球表面71%面積的海洋,是大量吸收人類活動排放的二氧化碳、減緩氣候變暖的頭等“功臣”。人類燃燒礦物燃料向大氣每年排放百億噸的碳,其中約三分之一被海洋吸收,陸地生態(tài)系統(tǒng)僅吸收約五分之一。海洋中浮游生物、海藻、貝類、海草、鹽沼植物和紅樹林等生物碳捕獲、碳匯集的數(shù)量超過陸地生物。有數(shù)據(jù)顯示,地球上生物約55%的碳捕獲是由海洋生物完成的。單位面積海域中生物固碳量是森林的10倍,是草原的290倍。
人工大規(guī)模養(yǎng)殖貝類、藻類,明顯有利于淺海區(qū)域的碳捕獲。尤其是貝類,其吸收的碳有相當一部分被固化在貝殼里,很長時間內(nèi)不會重新回到大氣中。收獲一批貝類后,還可以繼續(xù)養(yǎng)殖新一批貝類,繼續(xù)“吸碳”,從而減少大氣中的碳總量。1999年到2008年間,通過收獲養(yǎng)殖貝類,我國每年從近海移出的碳量為70萬到99萬噸,其中67萬噸碳以貝殼的形式長期封存。 據(jù)此,有專家認為海洋能夠成為一個巨大的固碳容器,通過發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖和漁業(yè)生產(chǎn)促進海洋生物吸收海水中的二氧化碳,發(fā)展“碳匯漁業(yè)”。
“藍碳”美景面臨碳排放帶來的雙重困境
“海洋碳匯”,其實就是國際科學界所稱的“藍色碳匯”或“藍碳”——藍色大海中的碳捕獲和碳儲存。然而,人們向往的“藍碳”美景近年來遭遇碳排放過度帶來海洋生態(tài)退化的雙重困境。
第一重困境是海洋酸化日趨嚴重,海洋生物深受威脅。
最近,國際海洋現(xiàn)狀計劃和國際自然保護聯(lián)合會的報告令人震驚:由人類燃燒礦物燃料每年釋放的二氧化碳約達300億噸,這至少是大約5500萬年前地球上一次大規(guī)模物種滅絕之前的碳排放速度的10倍。海洋作為天然的二氧化碳儲存庫,其容量是有限的,而且吸收的二氧化碳與海水反應(yīng)后會形成碳酸,使本來偏堿性的海水不斷酸化??茖W家測算,至2012年海水的酸度已經(jīng)比工業(yè)化初期的1800年提高了30%,并且現(xiàn)在仍以每小時約100萬噸的速度吸收著。如果過量碳排放趨勢延續(xù)下去,預計到本世紀末海水酸度將比1800年高150%。該報告警示,目前海洋酸化程度至少是3億年以來絕無僅有的。海洋酸化使海水中碳酸鈣含量不斷降低,而碳酸鈣則是貝類、甲殼類海洋生物吸收用以生長外殼、珊瑚制造骨骼的原料。日益酸化的海水使以鈣元素為主的貝殼面臨著巨大威脅。五年多前,英國南極考察隊就發(fā)現(xiàn)南冰洋部分海域中貝類生物出現(xiàn)貝殼溶解現(xiàn)象。珊瑚在酸化海水中不但難以生長,而且易遭溶解。目前世界20%的珊瑚礁已被嚴重破壞。海水酸化已干擾了海洋甲殼類磷蝦卵孵化的能力。
近期國外海洋生物學家測試高濃度二氧化碳海水中珊瑚礁魚類行為,發(fā)現(xiàn)它們的中樞神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重混亂,聽覺和嗅覺變差,躲避天敵的能力變?nèi)?。諸如小丑魚和少女魚的幼魚嗅覺下降,很難找到珊瑚礁或聞到天敵的氣味。聽覺變?nèi)醯聂~極易成為天敵的口中美餐??茖W家還發(fā)現(xiàn)在酸度高的海洋環(huán)境中,烏賊的孵化速度變慢。尚未完成孵化的小烏賊沒有任何防御能力,易被天敵吃掉。即使它們完成孵化后,體型比在正常海水中生活的烏賊小,易受捕食者傷害。
第二重困境是海水含氧量下降,“海域死區(qū)”猛增。
海洋作為減緩全球氣候變暖步伐的頭等“功臣”,還在于它吸收了90%以上因溫室氣體排放而困于地表的熱量。但這一功勞的代價卻是隨著海洋上層水溫升高,海水溶氧量降低。魚類在升溫的海洋中代謝率會加快,需求更多的氧。而升溫的海水中含氧減少,影響魚類生長。加拿大海洋研究團隊考察了世界各海域600多種魚類生長和分布狀況,發(fā)現(xiàn)不少魚類體型縮小與海水溫度上升存在密切關(guān)系。他們用計算機模型預測,如溫度持續(xù)上升,到2050年魚類體型將縮小14%~24%。英國科學家發(fā)現(xiàn),由于水比空氣的含氧量低,在同等升溫狀況下,相比陸地動物,海洋動物更難獲得充足的氧氣??茖W家比較了不同溫度條件下百余種陸地動物和海洋動物成年體,發(fā)現(xiàn)每升高1攝氏度,海洋動物體型縮小5%,而陸地動物體型僅縮小0.5%,兩者縮小比率相差10倍。
近年來,海藻成為人們心目中“海洋碳匯”的理想主角之一。不錯,海藻在生長過程中會通過光合作用吸收二氧化碳放出氧氣,將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能,以碳水化合物和油脂形態(tài)儲存起來,成為可供開發(fā)的生物質(zhì)能。如海藻纖維素可制成乙醇燃料,海藻油可以提煉成生物柴油。然而,凡事都有個限度。二氧化碳排放增量過度,海溫升高過快,促使海藻大量瘋狂生長和繁殖,爾后又不斷死亡,沉入海底并腐敗,成為海底泥潭中細菌豐富的食物來源。細菌在分解這些海藻時會大量消耗水中的氧氣。而海藻生長中產(chǎn)生的氧氣比細菌消耗的氧氣少得多。再因氣候變暖加劇暴雨洪澇災害,更多的農(nóng)田肥料被沖刷入海中,促使浮游生物大量生長,進而引發(fā)海底細菌分解浮游生物腐敗物,大量消耗水中氧氣。海水含氧量減少使魚類等海洋生物無法生存,形成“海洋死區(qū)”。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的海洋調(diào)查報告,最近十年全球海洋中這樣的“死區(qū)”面積翻了一番,死區(qū)數(shù)量超過400個。
“藍碳”之外,碳匯出路何在
“藍碳”困境逼促我們加快減碳、低碳的行動步伐。加緊改變我國能源消費結(jié)構(gòu)的“高碳”狀況是當務(wù)之急。目前我國使用礦物燃料占能源消費總量的90.9%,其中碳排放量最大的燃煤占68.5%(年耗煤36億噸,遠超過北美、歐洲和前蘇聯(lián)地區(qū)年耗煤總量的19.8億噸),而同等熱值比煤減排一半二氧化碳的天然氣僅占4.7%。非礦物能源只占9.1%,其中核電為0.8%,水力發(fā)電為7.1%,太陽能、風能、生物質(zhì)能等可再生清潔能源只有1.2%。我國政府承諾到2020年比2005年二氧化碳排放量下降40%~50%,非礦物能源上升到15%。然而,應(yīng)看到非礦物能源中核電發(fā)展受核燃料供應(yīng)、核安全等不確定因素制約,水電建設(shè)受干旱天氣、流域生態(tài)破壞和移民困難的制約,積極開發(fā)太陽能、風能、生物質(zhì)能等可再生清潔能源是大勢所趨。令人憂慮的是,我國到2020年礦物能源比重仍占85%,如此比重的碳基燃料所排放的巨量二氧化碳如何處置?
你也許會說,擴大植樹造林,發(fā)展“綠色碳匯”是解決“藍碳”困境的好出路。不錯,我國早已規(guī)劃到2020年完成造林4000萬公頃,而且鼓勵生產(chǎn)礦物能源的大企業(yè)捐資數(shù)億元營造“碳匯林”。然而,你別忽略除了海洋、森林兩大“碳庫”之外,還有第三大“碳庫”——濕地。全球濕地面積有514萬平方公里,雖然僅占地球表面的6%,卻生存著地球上20%的物種。我國有記載的濕地植物達2760余種。濕地吸收碳的能力超過森林,碳儲量約為770億噸,占陸地生物圈碳元素的35%。保護和恢復濕地就是低成本實現(xiàn)“綠色碳匯”的途徑。
“綠色碳匯”的更深意義在于讓碳匯植物成為開發(fā)綠色新能源的原料庫。上海張江高科技園區(qū)眾偉生化科技公司在外省不宜種糧食的鹽堿地、荒地種植纖維素含量高的麻類植物,既擴大了“綠色碳匯”,又可將麻類植物纖維素煉制成清潔的“生物汽油”——乙醇燃料。
無疑,火電廠和鋼鐵、水泥等制造業(yè)燃煤大量集中排放的二氧化碳,僅靠林地、濕地植物吸收是遠遠不夠的。目前國內(nèi)外正開展“碳捕獲和儲存”工程建設(shè),將收集的二氧化碳輸入采空的油氣田、廢棄的煤田地下封存。有趣的是,碳封存與油田二三次開采可以一舉兩得。當二氧化碳被200個大氣壓注入油田千米深處,原本黏稠厚重的石油迅速稀釋、膨脹,紛紛從巖石孔隙中溢出,變得更易開采。美國共有70多座油田注入二氧化碳驅(qū)油,年封存二氧化碳達3000萬噸,增產(chǎn)石油10%。我國先后有六七座油田嘗試了這一技術(shù),二氧化碳一次性最大封存量達11萬噸。
碳匯出路不僅是碳捕集和和封存,更在于碳利用。藻類確實是生長最快、碳匯效率較高的植物,是煉制生物柴油和乙醇的理想原料之一。目前國外利用海藻捕碳、固碳的方法是,將工廠集中排出的二氧化碳廢氣與含養(yǎng)分的水混合,在透明的人造閉合水渠中,或在封閉的池塘等水體中養(yǎng)殖海藻。這比完全自然放養(yǎng)效率高,也避免了造成海水缺氧后果。
目前全球回收的二氧化碳約有40%用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品,如作為能源的甲烷、甲醇,以及具有永久固碳性質(zhì)的碳纖維、工程塑料、瀝青、建材等?;厥斩趸歼€可用于制冷和碳酸飲料生產(chǎn)。
過去的20年不僅是近百年來最熱的時期,也是最近1000年最溫暖的時期,而在21世紀結(jié)束前,地球平均氣溫還要上升5.8℃。氣候變暖趨勢使人們賴以生存的地球發(fā)生變化,從而引發(fā)嚴重的自然災害,直接威脅到人類的生存。因此,地球變暖的原因一直是科學家爭論的話題。
地熱:另有驚天起因
2009年12月7日~L2月18日召開的哥本哈根會議上,發(fā)達國家和發(fā)展中國家爭執(zhí)不下,但是會場上卻傳出另外一種聲音:所有的爭執(zhí)都沒有意義,因為全球變暖的罪魁禍首根本不是二氧化碳。這種聲音隨著黑客竊取并公布英國權(quán)威氣候?qū)<业闹匾]件內(nèi)容,而更加使人關(guān)注起來。澳大利亞有些學者表示:“冰川不是從頂部融化的,而是從底部融化的,是因為來自地球內(nèi)部的地熱。這和氣溫和二氧化碳沒有關(guān)系,整個模型都是錯誤的!”
那什么是地熱呢?地球上火山噴出的熔巖溫度高達1200℃~1300℃,天然溫泉的溫度大多在60℃以上,有的甚至高達100℃~140℃。這說明地球是一個龐大的熱庫,蘊藏著巨大的熱能。那么地熱是從何而來的呢?一般認為,是由于地球物質(zhì)中所含的放射性元素衰變產(chǎn)生的熱量。有人估計,在地球的歷史上,地球內(nèi)部由于放射性元素衰變而產(chǎn)生的熱量,平均為每年21萬億億焦耳。這是一種儲量巨大又清潔的能源。1981年8月,在肯尼亞首都內(nèi)羅畢召開了聯(lián)合國新能源會議,據(jù)會議技術(shù)報告介紹,潛在資源總量為每年493億噸標準煤,相當于現(xiàn)在全球能源消耗總量的45萬倍。地下熱能的總量約為地球所有煤礦的煤全部燃燒所放出熱量的1.7億倍。
火山:熱量加速冰層融化
專門負責英國政府南極考察事務(wù)的英國南極考察處在日前出版的新一期《地球科學》雜志上公布了一個驚人發(fā)現(xiàn):2000多年前,南極冰層下曾有一次火山大爆發(fā)。這是人們首次在南極冰層下發(fā)現(xiàn)火山爆發(fā)的證據(jù)。
空中俯瞰白色的南極大陸,這里貯存著全球90%以上的淡水,但南極大陸下其實是“冰火兩重天”,大陸西部大冰原靠近地殼裂縫,有跡象顯示近年巖漿活動有上升趨勢。
2004年~2005年間,英國南極考察處成員在空中使用雷達探測南極大陸,以了解冰層以下的地形。結(jié)果,他們在西部大冰原哈得遜山冰層下得到意外發(fā)現(xiàn)――塊在雷達上呈現(xiàn)不規(guī)則反應(yīng)的區(qū)域,面積約為2.3萬平方千米。區(qū)域中心的冰層下,矗立著一座海拔約1000米的巖石山。研究人員認為,這就是那次噴發(fā)的“主角”。從冰層厚度判斷,那一幕發(fā)生在距今大約2200年前,誤差范圍約為240年。
英國南極考察處成員、報告的主要作者哈格說:“南極冰層下的火山爆發(fā)本身就獨一無二……我們認為這是南極過去1萬年間最大的一次火山噴發(fā)?!贝朔禄鹕浆F(xiàn)身,讓人們重新審視冰層融化的原因。英國南極考察處成員戴維說:“或許火山的熱量也是冰層融化加速的原因之一?!钡麖娬{(diào),最主要的原因仍是全球變暖。
太陽:地球變暖的“元兇”
一些科學家認為地球變暖與太陽黑子的增加有關(guān)。科學研究發(fā)現(xiàn),太陽黑子的增多或減少與地球冷暖有密切關(guān)系。在過去100年間,太陽黑子的數(shù)目增加,與此同時,全球氣溫持續(xù)上升。此外,科學家比較在格陵蘭島搜集的冰芯樣本數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)新近樣本含有超過1000年來最低的鈹-10水平。鈹-10是一種由宇宙射線產(chǎn)生的微粒,當來自太陽的磁能增加,地球大氣層的鈹10便會減少。有科學家認為,陽光較前猛烈,是引致最近全球氣候改變的原因。
但另一些科學家認為:在地球形成的40多億年來,太陽沒有發(fā)生過明顯的忽冷忽熱變化,在未來的50億年中,太陽也不會發(fā)生這種變化。太陽只存在著11年為一個周期的黑子變化,這種變化是強磁場產(chǎn)生的粒子輻射現(xiàn)象,雖然對地球的氣候有周期性小波動影響,但決不會構(gòu)成地球長期的大規(guī)模冷熱變化。
人類:導致地球變暖的因素?
大多數(shù)科學家認為人為因素導致了地球變熱。理由是近一個世紀以來,隨著現(xiàn)代工業(yè)和運輸業(yè)的迅猛發(fā)展,大量的煤炭、石油等化石燃料被燃燒,數(shù)以萬噸的二氧化碳被釋放到大氣中去,嚴重干擾了大氣中二氧化碳循環(huán)的動態(tài)平衡;另一方面,近年來亂砍濫伐森林現(xiàn)象日益加劇,使森林面積逐年減少,光合作用固定的二氧化碳的數(shù)量大幅度下降,結(jié)果使大氣中的二氧化碳連年增加。由此地球產(chǎn)生溫室效應(yīng)而導致全球變熱。
但持有不同意見的人認為:人為因素對整個地球來說微不足道,在沒有任何人為因素的上萬年前,大氣中二氧化碳含量也具有與今天相同的量級,地球變熱的原因不完全在人,也有自然因素存在。為提供有力依據(jù),科學家們查找?guī)资辍装倌晟踔辽锨甑臍夂蚴?,想找出?guī)律性的東西,結(jié)果發(fā)現(xiàn),近幾十年地球溫度雖有升高,但不是均衡有規(guī)律地持續(xù)上升,而是暖中有冷。大氣中二氧化碳的確有所增加(主要表現(xiàn)在城市上空),但不是按所燒掉的煤、石油、天然氣、甲烷等所產(chǎn)生的二氧化碳數(shù)量增加,大量的二氧化碳卻不知哪里去了。美國氣象衛(wèi)星對大氣測定的結(jié)果表明:高空大氣并沒有變暖,高空中二氧化碳含量也沒增加。
牛屁:溫室效應(yīng)的最大元兇?
隨著全球溫室效應(yīng)日益嚴重,世界各國的科學家們都在呼吁降低二氧化碳排放量。一份最新聯(lián)合國報告顯示,其實全球10.5億頭的牛才是溫室效應(yīng)的最大元兇,其排放出的二氧化碳占了全球溫室氣體總量的18%。
在這份題為《牲畜的巨大陰影:環(huán)境問題與選擇》的報告中,糧農(nóng)組織研究了其他牲畜,如羊、雞、豬等造成的環(huán)境污染程度,并指出全球10.5億頭牛排放的廢氣,是導致全球變暖的最大元兇。這是因為牛群的屁等排泄物會產(chǎn)出100多種污染氣體,其中氨的排放量就占全球總量的2/3,而氨正是導致酸雨的原因。此外,牛群在消化或反芻過程中產(chǎn)生大量的甲烷,甲烷的排放量占全球總量1/3,這種氣體暖化地球的速度比二氧化碳快20倍。
全球10.5億頭牛排放的二氧化碳占全球溫室氣體總排放量的18%。這不但比其他家畜動物高出許多,甚至超越了人類交通工具,如汽車、飛機等的二氧化碳排放量。而飼養(yǎng)牛群時需要燃燒燃料制造肥料,在此過程中也會釋放出二氧化碳。
這份報告的結(jié)論說,除非人類的畜牧過程有大幅改善,否則隨著人類對肉品需求量的增加,這些牲畜造成的全球暖化效應(yīng)到2050年時將加倍。
地球:本身有自動調(diào)溫功能?
調(diào)查時間:2008年3月28日中午。地點:家庭網(wǎng)絡(luò)。調(diào)查對象:大氣惡化情況。
調(diào)查結(jié)果:
造成大氣污染的途徑主要是工業(yè)生產(chǎn)與交通工具排放的廢氣和塵埃,工業(yè)生產(chǎn)排放出的塵埃顆粒物還吸附了許多有毒有害的物質(zhì)。這些污染物在大氣中還會發(fā)生各種化學反應(yīng),生成更多的污染物,形成二次污染。二氧化硫是大氣污染物中最普遍的一種,它在大氣中通過反應(yīng)可形成硫酸煙霧,甚至形成酸雨。氮氧化合物、一氧化碳和碳氫化合物也是大氣中常見的污染物,它們在陽光下,發(fā)生光化學反應(yīng),可形成光化學煙霧。
在干靜的大氣中,痕量氣體的組成是微不足道的。但是在一定范圍的大氣中,出現(xiàn)了原來沒有的微量物質(zhì),可能對人、動物、植物及物品、材料產(chǎn)生危害。當大氣中污染物質(zhì)的濃度達到有害程度,以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件,對人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污染。造成大氣污染的原因,既有自然因素又有人為因素,尤其是人為因素,如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經(jīng)濟活動和生產(chǎn)的迅速發(fā)展,在大量消耗能源的同時,也將大量的廢氣、煙塵物質(zhì)排入大氣,嚴重影響了大氣環(huán)境的質(zhì)量,特別是在人口稠密的城市和工業(yè)區(qū)域。大氣污染的來源很多,如:日益增多的汽車是城市大氣污染的主要來源;北京的冬日由于燃煤取暖造成大氣污染;化工廠往往會散發(fā)出很濃的刺激性氣味對人體危害嚴重;灰色煙塵主要來自水泥廠、石灰生產(chǎn)廠;黑色煙塵里含有大量焦油、碳黑,主要來自燃煤、燃石油工業(yè);采礦爆破是大氣中粉塵的一個人為來源。中國的北京和美國芝加哥市的城市污染狀況都很嚴重。
燃料中含有各種復雜的成分,在燃燒后產(chǎn)生各種有害物質(zhì),即使不含雜質(zhì)的燃料達到完全燃燒,也要產(chǎn)生水和二氧化碳,正因為燃料燃燒使大氣中的二氧化碳濃度不斷增加,破壞了自然界二氧化碳的平衡,從而引發(fā)“溫室效應(yīng)”,使地球氣溫上升。
大氣中的二氧化碳濃度增加,阻止地球熱量的散失,使地球發(fā)生可感覺到的氣溫升高,這就是有名的“溫室效應(yīng)”。促使地球氣溫升高的氣體稱為“溫室氣體”,它們可以破壞大氣層與地面間紅外線輻射的正常關(guān)系,吸收地球釋放出來的紅外線輻射,就像“溫室”一樣。二氧化碳是數(shù)量最多的溫室氣體,約占大氣總?cè)萘康?.03%,許多其它痕量氣體也會產(chǎn)生溫室效應(yīng),其中有的溫室效應(yīng)比二氧化碳還強。
1 腹腔鏡手術(shù)的優(yōu)勢與缺點
1.1 腹腔鏡手術(shù)就是利用腹腔鏡及其相關(guān)器械進行的手術(shù):使用冷光源提供照明,將腹腔鏡鏡頭(直徑為3~10mm)插入腹腔內(nèi),運用數(shù)字攝像技術(shù)使腹腔鏡鏡頭拍攝到的圖像通過光導纖維傳導至后級信號處理系統(tǒng),并且實時顯示在專用監(jiān)視器上。然后醫(yī)生通過監(jiān)視器屏幕上所顯示患者器官不同角度的圖像,對病人的病情進行分析判斷,并且運用特殊的腹腔鏡器械進行手術(shù)。因其有“三小一快(創(chuàng)傷小、痛苦小、出血少、恢復快)的優(yōu)點,逐步取代了傳統(tǒng)的開腹手術(shù),被越來越多的醫(yī)生和患者認可,也更廣泛地應(yīng)用于臨床。但腹腔鏡手術(shù)也存在一定的缺點,如術(shù)后普遍存在的腹脹及肩背痛。
1.2 腹腔鏡手術(shù)后和傳統(tǒng)的開腹手術(shù)后存在最大的差別是:因手術(shù)中需灌入二氧化碳以造成氣腹而方便操作,術(shù)后容易殘存二氧化碳在腹腔內(nèi),二氧化碳經(jīng)腹膜吸收后在腹膜局部形成碳酸酸性環(huán)境,碳酸對橫隔是一種刺激物,會對隔神經(jīng)產(chǎn)生損傷,造成術(shù)后隔神經(jīng)牽涉性疼痛,如肩膀及肋骨的疼痛。疼痛及腹脹的程度還和手術(shù)方式、手術(shù)及手術(shù)時間有關(guān)。
2 術(shù)后并發(fā)癥的預防
2.1 術(shù)前一日囑患者應(yīng)以清淡飲食為主,禁食易脹氣食物及高蛋白的食物。
2.2 術(shù)前晚22:00灌腸,以后禁食,可以減輕術(shù)后腹脹。
2.3 手術(shù)中充氣速度適中,不要太快,氣腹壓力不可過高,手術(shù)時間不宜太長,使用加溫加濕的二氧化碳氣體,術(shù)后盡量排出剩余二氧化碳氣體。
3 術(shù)后處理
3.1 心理護理 耐心聽從患者的傾訴,向患者及家屬作好解釋工作,讓患者了解引起腹脹、肩背痛的原因,作好醫(yī)患溝通,消除病人的疑慮,以良好的心態(tài)積極配合治療和護理。
3.2 鼓勵患者盡早活動,勤翻身,也可讓患者取半臥位,次日可協(xié)助患者下床活動,以促進排氣,減輕腹脹。
3.3 鼓勵患者盡早排小便,減少因尿潴留引起的腹脹。
3.4 指導患者合理進食,術(shù)后6小時可少量飲水,術(shù)后多吃高纖維食物,如蔬菜,水果,增加腸蠕動,不吃產(chǎn)氣食物,如豆制品,奶制品,含高淀粉的食物和甜食等。
3.5 囑患者口服行氣的藥物,減輕腹脹,對肩背部腹脹明顯的患者,可以協(xié)助進行按摩。