如何减少温室气体排放课件

如何减少温室气体排放,主讲人:王博洋、张诗翼,如何减少温室气体排放 小组成员,龚 滋 辰,王 博 洋,李 伯 洋,李 明,谭 皓,黄 海,张 诗 翼,如何减少温室气体排放,温室效应 引起温室气体增加的主要原因 “温室气体”新说 温室气体的影响 应采取的对策 附：中国温室气体排放现状,温室效应 太阳表面温度约为绝对温度6000K，热辐射的最强波段为可见光部分；地球表面的温度越为288K，地表热辐射的最强波段位于红外区。太阳辐射透过大气层到达地球表面后，被岩石土壤等吸收，地球表面温度上升；与此同时，地球表面物质向大气发射出红外辐射。,大气层对红外辐射具有强烈的吸收作用，这就造成地球表面从太阳辐射获得的热量相对多，而散失到大气层以外的热量相对少，使得地球表面的温度得以维持，这就是大气的温室效应。最终，地球接受到的太阳辐射的能量和它散失的红外辐射的能量达到平衡，形成地球表面现有的平均气温。,“温室气体“,地球大气是多种气体的混合物， 其中氮气和氧气占了总量的 99%，但是起到温室效应的却主要是一些微量气体，这些气体对太阳辐射的主体部分短波和可见光吸收很弱，而对地面发出的长波辐射吸收强烈。因此当它们在大气中的浓度增加时，大气的温室效应就会加剧，引起地球表面和大气层下部的温度升高。这些气体被称为“温室气体“。“温室气体“主要包括二氧化碳、臭氧、甲烷、氯氟烃、一氧化碳等。,空气中含有二氧化碳，而且在过去很长一段时期中，含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗” 的动态平衡状态。大气中的二氧化碳有80来自人和动、植物的呼吸，20来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。还有5的二氧化碳通过植物光合作用，转化为有机物质贮藏起来。这就是多年来二氧化碳占空气成分0.03%（体积分数）始终保持不变的原因。 近百年来的气候变暖被认为是二氧化碳等温室气体在大气中的浓度大幅度上升的结果。,引起温室气体增加的主要原因,引起温室气体增加的主要原因是人类活动。以二氧化碳为例，在人类社会实现工业化以前的19世纪初，大气中二氧化碳的浓度为270ppm，而到了 1988年已上升到350ppm。,大气中二氧化碳浓度增加的原因主要有两个：首先，由于人口的剧增和工业化的发展，人类社会消耗的化石燃料急剧增加，燃烧产生大量的二氧化碳进入大气，使大气中的二氧化碳浓度增加； 其次，森林毁坏使得被植物吸收利用的二氧化碳的量减少，造成二氧化碳被消耗的速度降低，同样造成大气中二氧化碳浓度升高。二氧化碳以外的温室气体，如甲烷、氯氟烃（氟里昂）、氧化氮等也在不同程度地增加着。,“温室气体”新说,全球温室气体排放量的18%来自家畜 美国广播公司(ABC)网站13日报道说，联合国粮农组织(FAO)公布了一份名为家畜的长期影响的调查报告。报告说：“导致全球环境恶化的最主要因素有二至三个，家畜是其中之一。” 报告说，牛并不会使空气中二氧化碳含量增加，但因为它们需要反刍，在反刍和打嗝的过程中，牛会排出甲烷(沼气)，此外，它们排出的粪便中含有一氧化二氮(笑气)和氨气，这些也就是人们经过养牛场时所闻到的难闻气味。报告认为，牛排放的这些化学物质对环境有不容忽视的破坏作用。 甲烷在空气中的含量虽然比二氧化碳少，但是它引起气温升高的效力却是后者的23倍。报告据此推算说，全球温室气体排放量的18%来自家畜 。,碳粒粉尘等物质 自1975年以来，地球表面的平均温度已经上升了0.9华氏度，由温室效应导致的全球变暖已 成了引起世人关注的焦点问题。学术界一直被公认的学说认为由于燃烧煤、石油、天然气等产生的二氧化碳是导致全球变暖的罪魁祸首。然而经过几十年的观察研究，来自美国Goddard空间研究所的詹姆斯汉森博士提出新观点，认为温室气体主要不是二氧化碳，而是碳粒粉尘等物质。 碳粒粉尘是一种固体颗粒状物质，主要是由于燃烧煤和柴油等高碳量的燃料时碳利用率太低而造成的，它不仅浪费资源，更引起了环境的污染。众多的碳粒聚集在对流层中导致了云的堆积，而云的堆积便是温室效应的开始，因为40%至90%的地面热量来自由云层所产生的大气 逆辐射，云层越厚，热量越是不能向外扩散，地球也就越裹越热了。 汉森博士对于各种温室气体的含量变化都做了整理记录，发现在1950至1970年间，二氧化碳 的含量增长了近两倍，而从70年代到90年代后期，二氧化碳含量则有所减少。用目前流行的理论很难解释仍在恶化的全球变暖的现象。,森林也可能引发温室效应,瑞典研究人员经过数年测试发现，在某种特定情况下，森林也可能引发温室效应。 在瑞典文化古城乌普萨拉附近的一处森林，瑞典的研究人 员意外地发现一个反常现象：那里的森林排放的二氧化碳要多 于光合作用所消耗的二氧化碳。 据瑞典日报18日报道，这是一处普通的云杉与松树混 合林，树龄在50年到100年之间。研究人员连续5年对那里的整 个生态系统进行了测试，结果有4年都出现了上述反常现象。据 报道，加拿大也发现了类似现象。 瑞典农业大学专家认为，25年前在该森林挖的排水沟是造 成这一反常现象的原因。因为在挖了排水沟后，那里的地表水 位下降，原来浸泡在水中的残存植物裸露了出来，而这些残存 植物中碳的含量很高，因而使二氧化碳的排放量超出了光合作 用中的吸收量。,温室气体的影响,气温升高 气温：全球气温将升高。从现在起到本世纪末，人类将面临史无前例的气温上升。就本世纪而言，较乐观的预测是全球气温将升高1.4摄氏度，最悲观的设想则认为，全球气温将上升近6摄氏度。 1月6日，一对年轻人在美国纽约的一处草坪上享受温暖的阳光。美国大部分地区入冬以来遭遇罕见暖冬，纽约市6日最高温度达到21.7摄氏度，打破了1950年创下的17.2摄氏度的纪录。,纽约：入冬不见雪高温破纪录,气候变暖北极冰层融化,圣诞节到来之际，圣诞老人就会坐着他那辆驯鹿雪橇，在天空中来回穿梭，为人们送去礼物和祝福。不过现在这位老人家将不得不搬家了：调查显示，受全球气候变暖影响，北极冰层正在迅速融化，不久之后他的驯鹿和助手小精灵们将会无处落脚。,其他： 海平面上升 极端现象 疾病 物种将大量死亡 经济大萧条 积雪融化 明显影响人的情绪,应采取的对策,虽然迄今为止，我们无法提出有效的解决对策，但是退而求其次，至少应该想尽办法努力抑制排放量的增长，不可听天由命任凭发展。 首先，暂订2050年作为目标。如果按照目前这种情势发展下去，综合各种温室效应气体的影响，预计地球的平均气温届时将要提升两度以上。一旦气温发生如此大幅提升，地球的气候将会引起重大变化。 因此为今之计，莫过于竭尽所能采取对策，尽量抑制上升的趋势。目前国际舆论也在朝此方向不断进行呼吁，而各国的研究机构亦已提出各种具体的对策方案。 可惜仔细检视各种方案之后，迄今尚未发现任何一项对策足以独挑大梁解决问题。因此，吾人遂有必要寻求一切可能性，全面考量这些对策方案究竟具有何等效果。,一、全面禁用氟氯碳化物 实际上全球正在朝此方向推动努力，是以此案最具实现可能性。倘若此案能够实现，对于2050年为止的地球温暖化，根据估计可以发挥3%左右的抑制效果。 二、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急剧破坏。有效的因应对策，便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。目前由于森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳，根据估计每年约在12gt.碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划，到了2050年，可能会使整个生物圈每年吸收相当于0.7gt.碳量的二氧化碳。具结果得以降低7%左右的温室效应。,三、汽车使用燃料状况的改善 日本汽车在此方面已获技术提升，大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地，或许是因油藏丰富，对于省油设计方面，至今未见有何明显改善迹象，仍旧维持过度耗油的状况。因此，该地区生产的汽车在改善燃油设计方面，具有充分发挥的余地。由于此项努力所导致的化石燃料消费削减，估计到了2050年，可使温室效应降低5%左右。,四、改善其他各种场合的能源使用效率 是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此，对于提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地，这对2050年为止的地球温暖化，预计可以达到8%左右的抑制效果。 五、对石化燃料的生产与消费，依比例课税 如此一来，或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕，避免作出无谓的浪费。而其税金收入，则可用于森林保护和替代能源的开发方面。 任何化石燃料一经燃烧，就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由于天然瓦斯的主要成分为甲烷，故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油为低。同样是要产生一千卡的热量，煤碳必须排放相当于0.098公克碳量的二氧化碳；这在石油则为0.085公克；若是换成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。 因此，有人提案依照天然瓦斯、石油、煤碳的顺序予以加重课税。譬如生产方面，要对二氧化碳排放量较高的煤碳，以能量换算，每十亿焦耳课税0.5美元，而对天然瓦斯则只课税0.23美元。亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料课税愈重。至于消费方面的情形亦复加此，其课税比例在煤碳订为23%，在天然瓦斯订为13%。 当然，现今阶段只不过是有这么一个构想而已。但若果真付诸实行，可望对于2050年为止的地球温暖化，提供大约五%的抑制效果。,六、鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源 因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大，顶多只有一%的程度左右。 七、汽机车的排气限制 由于汽机车的排气中，含有大量的氮氧化物与一氧化碳，因此希望减少其排放量。这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的，但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体的效果。预计将对2050年为止的温暖化，分担2%左右的抑制效果。 八、鼓励使用太阳能 譬如推动所谓“阳光计划”之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对于降低温室效应具备直接效果。不过，就算积极推动此项方案，对于2050年为止的温暖化，只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。,九、开发替代能源 利用生物能源(Biomass Energy)作为新的干净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。 燃烧生物能源也会产生二氧化碳，这点固然是和化石燃料相同，不过生物能源系从大自然中不断吸取二氧化碳作为原料，故可成为重覆循环的再生能源，达到抑制二氧化碳浓度增长的效果。,相关事例,为防止温室气体排放到大气中，日本正考虑将工业排放的二氧化碳集中封闭在深海，研究人员用计算机模拟了二氧化碳在海中的储存效果。 据日本经济新闻日报道，日本地球环境产业技术研究所通过超级计算机进行模拟实验，预测了火力发电厂和钢铁厂排放的二氧化碳在释放到深海之后的移动及扩散情况。模拟结果显示，在冲绳东南公里、深米至米的海中投放二氧化碳时，一部分二氧化碳会乘黑潮北上，于一个月后到达鹿儿岛南部，三个月后与伊豆南部的海底山脉相撞，并在这一带迂回。二氧化碳经过区域的海水，其二氧化碳浓度有所升高，显示出一定程度的储存效果。 日本国土交通省的研究机构从去年就开始了预备实验。地球环境产业技术研究所将从年开始正式的二氧化碳封闭实验。,相关事例,日本水产综合研究中心和东京大学的一联合科研小组通过实验开发出一种新方法，可增加海水含铁量，促进植物浮游生物生长，加大海洋吸收二氧化碳的能力，有助于防止地球温室效应。 他们于去年夏天在北太平洋阿留申群岛的缺铁海域进行了实验，在长8公里、宽10公里的海域内投撒了850公斤用作食品添加剂的硫酸铁。结果，该海域的叶绿素浓度由原来的每立升0.7微克猛增到18微克，海中的植物浮游生物及其所消耗的二氧化碳都开始增加，使该海域吸收二氧化碳的能力大大提高，达到了预想的实验结果。但人为增加海水的含铁量对海域生态有何影响，目前尚不明了，因此，该科研小组计划今年7、8月间再在阿留申群岛的东侧海域，与加拿大科研人员一起进行同样实验，以调查这种方法对海洋生态和环境的影响。,中国的对策 中国政府一直注重经济增长方式的转变和经济结构的调整，将降低资源和能源消耗、推进清洁生产、防治工业污染作为中国产业政策的重要组成部分，而且通过发展低碳能源和可再生能源，改善能源结构。在中国一次能源消费构成中，煤炭所占的比重由1990年的76.2%下降到2005年的68.9%，而石油、天然气、水电所占的比重分别由1990年的16.6%、2.1%和5.1%，上升到2005年的21.0%、2.9%和7.2%。2006年中国可再生能源利用量已经达到1.67亿吨标准煤(包括大水电)，占能源消费总量的7.5%左右，相当于减排3.8亿吨二氧化碳。 中国政府还确立了2006-2010年期间单位GDP能耗降低20%左右和主要污染物排放减少10%的目标。为此，在这5年间将关停5000万千瓦的小火电机组。今年关停1000万千瓦的目标已经完成。对于电力紧张的中国来说，这是个不小的动作。,中国还大力发展“清洁能源发展机制”（Clean Development Mechanism，以下简称CDM）。根据国家气候变化对策协调小组办公室10月23日发布的最新公告，截至2007年9月4日，国家发改委共批准CDM项目788个。 中国GDM项目包括新能源、节能和提高能效、甲烷回收利用、分解温室气体三氟甲烷、燃料替代等诸多类型。,2007年9月8日，胡锦涛在澳大利亚悉尼亚太经合组织第十五次领导人非正式会议上，将中国间接减排的方法向与会国家推广，提出通过扩大森林面积、增加二氧化碳吸收源的削减温室气体排放方案，受到国际社会的高度关注和积极评价。而中国森林覆盖率到2010年也将由目前的18.2%提高到20%。 10月30日在南宁召开的首届中国东盟林业合作论坛上，中国还与东盟国家携手合作，发起包括保护热带雨林在内的“亚洲碳汇行动“，旨在通过加强合作减少毁林、增加森林面积，以缓解全球气候变暖。 中国政府高度重视全球气候变暖的问题。今年6月成立了以温家宝总理任组长的国家应对气候变化和节能减排工作领导小组，并发布了中国应对气候变化国家方案，明确了到2010年中国应对气候变化的具体目标、基本原则、重点领域及其政策措施。中国政府正努力把应对气候变化与实施可持续发展战略、加快建设资源节约型社会、环境友好型社会和创新型国家结合起来，一面抓温室气体减排工作，一面抓提高适应气候变化的能力。 “中国作为一个发展中国家，正为控制气候变化、减少温室气体排放承担更多责任。”高广生说。,到2010年目标 到2010年，中国年直接减少二氧化碳排放量将达到近10亿吨。目前年直接减少的二氧化碳排放量大约4亿多吨。 高广生介绍，中国政府首要目标是控制温室气体排放。 通过转变经济增长方式，加快节能技术开发、示范和推广，到2010年，实现单位国内生产总值能源消耗比2005年降低20%左右，相应减缓二氧化碳排放。 通过强化冶金、建材、化工等产业政策，发展循环经济，提高资源利用率，加强氧化亚氮排放治理等措施，控制工业生产过程的温室气体排放。到2010年，力争使工业生产过程的氧化亚氮排放稳定在2005年的水平上。 同时加大沼气利用力度等措施，努力控制甲烷排放增长速度。 “其中的重点是改变能源结构。”高广生说。,目前中国是世界上少数几个以煤炭为能源的国家。2005年中国一次能源消费量为22.33亿吨标准煤，其中煤炭所占的比重为68.9%，石油为21.0%，天然气、水电、核电、风能、太阳能等所占比重为10.1%，而在同年全球一次能源消费构成中，煤炭只占27.8%，石油36.4%，天然气、水电、核电等占35.8%。由于煤炭消费比重较大，造成中国能源消费的二氧化碳排放强度也相对较高。 根据中国应对气候变化国家方案有关内容,到2010年中国年直接减少二氧化碳近10亿吨的目标细分为：未来几年通过开发利用水电，可减少二氧化碳排放约5亿吨。推进核电建设，逐步提高核电在中国一次能源供应总量中的比重，可减少二氧化碳排放约0.5亿吨。改进火力发电的技术，加快淘汰落后的小火电机组，可减少二氧化碳排放约1.1亿吨。发展煤层气产业可减少2亿吨二氧化碳排放。推进生物质能源的开发和利用，用生物质能源替代煤炭可减少温室气体排放约0.3亿吨二氧化碳当量。扶持风能、太阳能、地热能、海洋能等的开发和利用可减少二氧化碳排放约0.6亿