反应工程的前沿之一一针对目前全球温室效应的应对措施.doc

温室效应的应对措施由于近年来人口激增、人类活动频繁，矿物燃料用量猛增，再加上森林植被破坏，大气中的温室气体含量不断增加，造成了温室效应加剧，其结果则导致海平面上升，危及沿海城市，破坏生态平衡，促使疾病蔓延，带来气候巨变等。因此，加强对温室效应的研究、采取相应的对策具有重要的理论和实际意义。1 温室气体及温室效应1. 1 温室气体大气中能够产生温室效应的痕量气体主要有水汽、二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、一氧化碳(CO)等1，它们产生的温室效应维持着地球适宜的气候。工业革命以来，人类活动排放了大量的温室气体，包括大气中原有的成分(H20、CO2、CH4、NO、CO等)和大气中原来没有的氯氟碳化物(CFCS)、氢代氯氟碳化物(HFCG)、全氟化碳(PFCS)、六氟化硫(SF6)等。1.2温室效应温室效应是由于大量的二氧化碳、氯氟烃和氧化亚氮等气体向大气中释放而造成地球表面温度升高的效应。温室效应的具体表现是：地球吸收到太阳照射的可见光后会向大气放射出它所吸收到的红外辐射线, 其中一部分随即被大气中的上述温室气体吸收从而使大气温度上升；另外，由于大量温室气体充持空中使得大气圈臭氧层遭到破坏，结果使地球表面的热散失受到阻止，从而也使大气温度上升。由上述可以看出，引起温室效应的直接原因是由于人类社会活动所产生的上述气体造成的，在这些气体中二氧化碳已成为全球气温上升的罪魁祸首。农民为了使农作物如蔬菜、花卉等能够在寒冷气候中正常生长，用玻璃(或塑料薄膜)搭建温室。利用玻璃可以让90以上的太阳辐射(短波)通过和阻挡90以上的地面辐射(长波)通过的原理，保持室内适应的温度，维持农作物生长发育的需要。大气中的气体如O2、CO、C、N2O、CO等，能够起到类似玻璃的作用，即大气中的这些微量气体能够让太阳短波辐射透过大气层到达地面，从而使地球表面升温；与此同时这些气体会阻挡地球表面向宇宙空间发射的地面长波辐射，从而保持近地面的温度。因CO等气体具有类似于栽培农作物的温室的作用，所以人们把大气中微量气体的这种作用称为大气中的温室效应，又称“花房效应”，并把具有温室效应的微量气体称为温室气体。研究表明：随着地球演化的进程，大气中的微量气体的温室效应使得地球表面平均温度由-23上升到自然生态系统和人类已适应的l5，全球平均地表温度上升到38左右2。2温室效应的影响目前，科学界对温室效应加剧可能引起的各种全球性气候变化，还需要深入研究。已有的研究表明，温室效应加剧将直接造成土地沙漠化和海平面上升。2. 1 气候转变,全球变暖人类活动使温室效应日益加剧，以至于影响气候。自工业革命以来，资源与能源大量消耗，特别是煤、石油、天然气等物质的燃烧导致CO2 含量增加。目前全球平均温度比1 000 年前上升了0.30.6。而在此前一万年间，地球的平均温度变化不超过2。联合国机构还预测，由于能源需求不断增加，到2050 年，全球平均气温将上升1.54 5。2. 2 海平面升高假若“全球变暖”正在发生，有两种过程会导致海平面升高：第一种是海水受热膨胀令海平面上升；第二种是冰川和南极洲上的冰块溶解使海洋水份增加。最新预测研究结果显示，到2100年，地球的平均海平面上升幅度介乎0.150.95 m3。海水将淹没农田，盐水入侵将污染淡水资源，海平面上升将使洪泛和风暴潮灾害增多，改变海岸线和海岸生态系统，直接威胁沿海地区以及广大岛屿国家人民的生存环境及社会经济发展。2. 3 破坏生态平衡有人曾经说过，环境的污染和生态的破坏比战争给人类带来的威胁更大，而由温室效应引起的地球表面温度上升正在破坏着地球上的生态平衡，这主要表现在植物、动物和昆虫出现迁移现象，以适应气候变化，一些动植物因不适应环境而被毁灭5；一些农作物的产量由于气温上升而下降，甚至无收；沙漠地区由此不断扩大；森林面积不断减小；干旱连年发6。这种生态平衡的破坏对人类社会的发展势必产生不良影响，也将使得人类自身付出昂贵的代价。2. 4 对人类生活的潜在影响2. 4. 1 经济的影响全球有超过一半人口居住在沿海100 公里的范围以内，其中大部份住在海港附近的城市域。因此，海平面的显著上升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害，例如：加速沿岸沙滩被海水的冲蚀、地下淡水被上升的海水推向更远的内陆地方。2. 4. 2 对农业的影响温室效应对植物的影响主要表现在两个方面：CO 2 含量增多对植物光合作用的影响；气候变暖给植物带来的影响。CO 2是植物进行光合作用的基本原料，当CO 2含量增多，可在一定程度上提高植物的生产能力；由于气温上升，一些原本寒冷的地区也将变得适合农作物生长，扩大了植物生长区域，这是有利的一面。但是，温室效应可以引发一系列环境和气候问题，如害虫繁殖、干旱加剧等，它们可以从根本上恶化农作物的生长环境，从而构成严重的危害，这对农业是相当不利的4 。2. 4. 3 人类健康的影响研究认为，气温与人的死亡率之间呈U 型关系，在过冷和过热条件下的死亡率都将增加，最低死亡率处于1625 的温度范围内，人类为适应预测的21 世纪的气候变化将付出重大代价。3我国现阶段应对温室效应的措施为有效应对温室效应，我国政府在调整经济结构，转变发展方式，大力节约能源、提高能源利用效率、优化能源结构，植树造林等方面采取了一系列政策措施。3. 1 控制大气中CO2 的排放量据推算在过去一个世纪里大气中的CO2含量从27410- 6上升至35010- 6，若CO2升至55010- 6，全球每年平均气温将上升39u。所以，尽可能减少向大气排放CO2是最主要的对策。这又包括两个方面：其一，从利用传统的矿物燃料逐步转向利用再生能源(如太阳能、风能、水力发电和太阳能发电以及核能)。在当前科学技术高度发达的情况下，我们不能只是停留在对煤炭和石油的广泛利用上。要逐步调整能源结构，开发利用无污染的能源。如加快风电发展速度，充分利用风能；以生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料和液体燃料为重点，大力推进生物质能源的开发和利用；积极发展太阳能发电和太阳能热利用，加强新能源和替代能源的研发与应用；不断加强对煤层气和矿井瓦斯的利用，发展以煤层气为燃料的小型分散电源：进一步推进煤炭清洁利用，研究CO2 捕获与封存技术。其二,改进能源生产和转换技术,提高能源利用率。如1993年,我国现有电力生产能力的12 % ,约1460兆瓦电力生产采用了热电联产这种高效率的供能方式3 。3. 2 发展循环经济，减少温室气体排放中国政府高度重视发展循环经济，积极推进资源利用减量化、再利用、资源化，从源头和生产过程减少温室气体排放。完善废弃物综合利用和再生资源回收利用的税收优惠政策，加大国债和中央预算内投资对发展循环经济重点项目的支持力度。制定促进填埋气体回收利用的激励政策，推动垃圾填埋气体的收集利用，减少甲烷等温室气体的排放。研究推广先进的垃圾焚烧、垃圾填埋气体回收利用技术，发布相关技术规范，完善垃圾收运体系，开展生活垃圾分类收集，提高垃圾的资源综合利用率，推动垃圾处理产业化发展，加强垃圾处理企业运行监管。3.3 减少森林砍伐,植树造林，增强碳汇能力近几年，通过集体林权制度改革等措施，调动了广大农民参与植树造林、保护森林的积极性。目前，全国人工林面积达到了0.54亿公顷，蓄积量15.05亿立方米，森林覆盖率由上世纪80年代初期的1296提高到目前的18.21。2006年中国城市园林绿地面积达到132万公顷，绿化覆盖率为35.1。据估算1980-2005年中国造林活动累计净吸收约30.6亿吨二氧化碳，森林管理累计净吸收l6.2亿吨二氧化碳，减少毁林排放4.3亿吨二氧化碳，有效增强了温室气体吸收汇的能力。3.4 开发新技术,吸收大气中的温室气体如日本科学家研制出能吸收CO2的生物反应器。这种装置的核心部件是一根呈螺旋状的管子，内部装有海藻,当CO2通过管子时，即被海藻固定并进行光合作用，如此就可持续地从大气中除去CO2。3.5 全世界共同关注加强政府部门或国际组织的调控作用。是减缓温室效应的重要措施，1985 年，世界气象组织和联合国环境规划署在奥地利召开了全球学者和政府官员大会，向全世界呼吁认真对待气候变暖问题； 1992 年在巴西召开的联合国环境与发展大会上，166 个国家联合签署了气候变化框架公约；1997 年12 月，150 多个联合国气候变化公约签字国又在日本京都召开了气候会议，最后签署了京都议定书。全球环境问题的解决是一项长期的、严峻的任务，需要全世界每一个国家每一个地区乃至每一个人的参与，离开政府行为和国际合作的支持，不可能实现全球范围温室效应的有序减缓。4 结语伴随着人类社会文明进步而来的温室效应已在无声无息地危及着人类的生存环境，因此加速对其形成原因及后果的研究对实施合理的对策来缓和清除由此而产生的后果具有重要的实际意义。减少能源生产和消费过程中的温室气体排放，保护大气环境，与我国经济可持续发展的战略目标是一致的。为了实现经济、环境和社会效益的良好结合，在大力发展经济的过程中，首先要摒弃“先发展，后治理”的落后环保意识。其次提倡清洁生产方式。它是相对于粗放型工业生产模式而言的一种低消耗、低污染、高产出的生产方式。另外还应当广泛开展国际合作，引进外资和先进技术，促进我国洁净能源体系的早日建立。参考文献：1张小平转型期我国收入分配问题研究J科学出版社，2009，P482袁春晖和谐与分配M东南大学出版社，2009，P1243 V. Reid W, Goldemberg J . 减缓气候变化发展中国家与发达国家的努力. 环境科学动态,1998 , (1) :17194Boer,M. & Ko ster, E. Greenhouse- Impact on Cold-Climate Eco system