二氧化碳：温室效应中不容忽视的气体

2020-07-14曲建翘吴义梅

知识就是力量 2020年6期

曲建翘?吴义梅

2020年4月，英国《自然·通讯》杂志发表的一项环境学研究称，三叠纪末火山喷发时向大气中释放的二氧化碳（CO）可能与21世纪人为造成的二氧化碳（CO）排放量预估值相当。如此大量的二氧化碳（CO）可能促使了三叠纪末全球变暖、海平面上升和海洋酸化。

正如这项研究里提到的，我们现在也面临着全球变暖、海平面上升和海洋酸化等问题。而引发这一切的源头就是我们耳熟能详的温室气体（主要指二氧化碳）。如果按照目前的趋势继续下去，全球变暖的最坏影响——极端天气、海平面上升、动植物灭绝、海洋酸化、气候的重大变化和前所未有的社会动荡都将不可避免！

温室效应示意图

认识温室气体

现代生活中，人人都在说温室效应，全球变暖，那么究竟有多少人知道全球变暖是什么？有人说，不就是气候变暖吗？这个说法不能说错，但这其中的影响却并非仅此而已。了解全球变暖之前，我们首先要明白温室效应的概念。

温室效应又称花房效应（Greenhouse Effect），是大气保温效应的俗称。地球大气中起温室作用的气体称为温室气体，主要有二氧化碳（CO）、甲烷（CH）、一氧化二氮（NO）、氯氟碳化合物（CFCs）及臭氧（O）等。它们能够吸收地球表面释放的长波辐射热量，把热量暂时保存起来，就像给地球穿上了一件保暖羽绒服。但自工业革命以来，人类活动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，造成了前所未有的全球变暖。

1997年12月，在日本东京举行的《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方会议上，特别讨论了温室气体及其控制问题。会议明确六种气体二氧化碳（CO）、氧化亚氮（NO）、甲烷（CH）、六氟化硫（SF）、氢氟碳化物（HFCs）及全氟化碳（PFCs）为温室气体。

温室气体带来的危害

由于人类的活动，大气中二氧化碳的数量飞速增加，已经超过了地球吸收它们的能力。如果二氧化碳变得太多了，那么温室效应就会变得非常严重，地球会变得太热，冰川会融化，海平面会上升，离海岸比较近的地方就会被海水淹没。

大气中的温室气体

2019年8月8日，联合国政府间气候变化专门委员会发布了一份报告，呼吁改变土地使用方式和饮食习惯，避免气候变暖威胁全球粮食安全。

报告预测了气温升高所带来的全球影响，如果全球气温升高0.5℃，预期将会发生粮食供应不稳定、山火、干旱地区缺水可能性“高”的灾难;如果气温升高1℃，发生上述情况的可能性会“非常高”。美国气候学家、报告作者之一辛西娅·罗森茨魏指出，科学家们长期以为大气中二氧化碳含量高有助于增加全球植被数量，但大量研究显示，二氧化碳含量高会减少許多谷物的蛋白质和营养含量。她列举出多次实验所获数据，在提高二氧化碳供应量条件下生长的小麦蛋白质含量比正常情况下减少6%～13%，锌元素含量减少4%～7%，铁元素含量减少5%～8%。

节能减排，防止气候变暖

随着人类工农业活动的发展，以二氧化碳为主的人为排放温室气体，排放量在逐年增加，其中，二氧化碳对温室效应的贡献远超过其他人为温室气体。因此，要防止气候变暖，控制二氧化碳排放尤为重要。

对于二氧化碳的来源大家都比较清楚，因此开发新能源及再生资源是减少二氧化碳排放的不二法门，比如，利用太阳能开发光伏发电、利用水能发电、利用风力发电、利用核发电等，这些没有污染的绿色能源可大大节约煤炭、石油、天然气等石化资源以及减少二氧化碳排放。

给大家举个例子。你知道灯泡和二氧化碳有什么关系吗？这就不得不提中国的能源结构了。从现有数据来看，中国能源结构正由以煤炭为主向多元化转变，能源发展动力正由传统能源增长向新能源增长转变。根据统计，2018年中国发电量再次全球第一，火力发电仍然占据主导地位，水力发电总量排名第二，风力第三，核电第四，最后是太阳能光伏发电。这其中，火力发电厂离不开煤炭，即把煤炭燃烧的热能转化为电能，再通过电网送到千家万户。而火力发电厂燃烧煤会放出大量的二氧化碳，也就是说，灯泡和二氧化碳有着间接关系，因此节约用电就等于减少二氧化碳的排放。

以二氧化碳为代表的温室气体是全球气候变暖的祸首。资料显示，人类每年向大气中排放近400亿吨二氧化碳，其中约50%被陆地和海洋中的植物吸收。不过，由于吸收了大量二氧化碳，珊瑚白化事件和海洋酸化成为了负面结果。当然，多数情况下，植物通过光合作用吸收二氧化碳，然后释放氧气，空气中60%的氧气来自森林植被。

研究表明，每公顷树木一天可吸收1吨二氧化碳，释放出0.73吨氧气，可为1000人提供呼吸需要的氧气;每公顷绿地每天能吸收900千克二氧化碳，产生出600千克氧气;生长良好的草坪，每公顷每小时可吸收二氧化碳15千克，而每人每小时呼出的二氧化碳约为38克，如果有25平方米的草坪就可以把一个人白天呼出的二氧化碳全部吸收。如此推算，如果50平方米面积的草坪就可以吸收1个人1天呼出的二氧化碳，并供给1个人1天所需要的氧气。因此，全民植树造林也可以减少二氧化碳的排放。