多種綠色植物來吸收二氧化碳

1、多種綠色植物來吸收二氧化碳之類的氣體，是否可以代替低 碳技術的開發(fā)？提及大氣中的二氧化碳，就不得不從地球的碳循環(huán)說起，大氣中的二 氧化碳是碳循環(huán)的一部分。自然界碳循環(huán)的基本過程如下：大氣中的二氧 化碳（CO2）被陸地和海洋中的植物吸收，然后通過生物或地質過程以及人 類活動，又以二氧化碳的形式返回大氣中。地球上最大的兩個碳庫是巖石圈和化石燃料，含碳量約占地球上碳總 量的99.9%。這兩個庫中的碳活動緩慢，實際上起著貯存庫的作用。地球上 還有三個碳庫：大氣圈庫、水圈庫和生物庫。這三個庫中的碳在生物和無 機環(huán)境之間迅速交換，容量小而活躍，實際上起著交換庫的作用。碳在巖石圈中主要以碳酸鹽的形式存在，總

2、量為2.7X10 i6t ；在大氣圈 中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在，總量有 2X1012 t ；在水圈中以多種 形式存在在生物庫中則存在著幾百種被生物合成的有機物。這些物質的存 在形式受到各種因素的調節(jié)大氣中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成為碳酸，碳酸能把石灰?guī)r 變?yōu)榭扇軕B(tài)的重碳酸鹽，并被河流輸送到海洋中。海水中的碳酸鹽和重碳 酸鹽含量是飽和的，接納新輸入的碳酸鹽，便有等量的碳酸鹽沉積下來。 通過不同的成巖過程，又形成為石灰?guī)r、白云石和碳質頁巖。在化學和物 理作用（風化）下，這些巖石被破壞，所含的碳又以二氧化碳的形式釋放入大氣中?；鹕奖l(fā)也可使一部分有機碳和碳酸鹽中的碳再次加入碳的循 環(huán)。

3、海洋吸收二氧化碳大部分靠物理溶解。其次是化學反應，二氧化碳與 水和礦物質生成碳酸鹽。另外，藻類等生物有機體也可以依靠光合作用消 耗大量二氧化碳。這些生物死后，轉化的碳物質會隨之沉積到海底。不過， 不同地區(qū)的海洋吸收二氧化碳的能力是不一樣的。大約40%的二氧化碳被極 地海洋吸收，原因是二氧化碳在冷水中的溶解度高于溫水。被海水吸收的 二氧化碳再通過洋流重新分布到世界各地，因此不同海域的二氧化碳濃度 也各不相同。從1950年開始，海洋吸收二氧化碳的量逐漸增加，這可能是因為二氧 化碳在空氣中的含量日益增加的緣故。不過，2000年以后，盡管海洋吸收的二氧化碳從絕對值來看并沒有減少，但與陸地植被相比，吸收

4、比例卻有 所下降。究其原因有兩個：一是溫度升高降低了海水的二氧化碳溶解度； 二是人們給海洋的二氧化碳越多，海水的酸性就越強，它吸收二氧化碳的 能力相應就減弱了。紐約哥倫比亞大學薩瑪卡提瓦拉博士領導的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，海 洋作為二氧化碳存儲器可能已經超負荷了，海洋在氣候變化中起著重要的 作用，人類制造的二氧化碳有20%到30%被海洋吸收了。但是，通過這種方 式從大氣中減少溫室氣體的比例在下降?？ㄌ嵬呃┦繌娬{，將來我們不 能再像以前那樣依賴海洋和陸地的存儲功能了，而是必須遏制對化石燃料 的過度需求。在大氣中，二氧化碳是含碳的主要氣體，也是碳參與物質循環(huán)的主要形 式。在生物庫中，森林是碳的主要吸收

5、者，它固定的碳相當于其他植被類型 的2倍。森林又是生物庫中碳的主要貯存者，貯存量大約為4.82X10 11 t, 相當于目前大氣含碳量的2/3。綠色植物從空氣中獲得二氧化碳，經過光合作用轉化為葡萄糖，再綜 合成為植物體的碳化合物，經過食物鏈的傳遞，成為動物體的碳化合物。 植物和動物的呼吸作用把攝入體內的一部分碳轉化為二氧化碳釋放入大 氣，另一部分則構成生物的機體或在機體內貯存。動、植物死后，殘體中 的碳，通過微生物的分解作用也成為二氧化碳而最終排入大氣。大氣中的二 氧化碳這樣循環(huán)一次約需20年。植物通過光合作用從大氣中吸收碳的速率， 與通過動植物的呼吸和微生物的分解作用將碳釋放到大氣中的速率大

6、體相 等,因此，大氣中二氧化碳的含量在受到人類活動干擾以前是相當穩(wěn)定的。一部分（約千分之一）動、植物殘體在被分解之前即被沉積物所掩埋 而成為有機沉積物。這些沉積物經過悠長的年代，在熱能和壓力作用下轉 變成礦物燃料煤、石油和天然氣等。當它們在風化過程中或作為燃料 燃燒時，其中的碳氧化成為二氧化碳排入大氣。如今，人類消耗大量礦物 燃料對碳循環(huán)產生了重大影響。來自美國蒙大拿大學的研究人員在去年8月份于科學雜志發(fā)表的一篇論文指出：通過分析NASA （美國國家航空 與宇宙航行局）的衛(wèi)星信息和氣象數(shù)據得出，2000年至2009年間，地球植 被吸收的二氧化碳總量下降了 5.5億噸，這大約是固碳量的1%。人類

7、燃燒礦物燃料以獲得能量時，產生大量的二氧化碳。從1949年到1969年，由于燃燒礦物燃料以及其他工業(yè)活動，二氧化碳的生成量估計每 年增加4.8%。其結果是大氣中二氧化碳濃度升高。這樣就破壞了自然界原 有的平衡，可能導致氣候異常。礦物燃料燃燒生成并排入大氣的二氧化碳 有一小部分可被海水溶解，但海水中溶解態(tài)二氧化碳的增加又會引起海水 中酸堿平衡和碳酸鹽溶解平衡的變化。礦物燃料的不完全燃燒會產生少量的一氧化碳。自然過程也會產生一 氧化碳。一氧化碳在大氣中存留時間很短，主要是被土壤中的微生物所吸 收，也可通過一系列化學或光化學反應轉化為二氧化碳。綜上所述，人類的活動造成了兩個后果，開墾土地使得地球植被

8、減少： 礦物燃料的燃燒將貯存庫中的碳引入了交換庫中。這兩種活動都使得地球 大氣圈內的二氧化碳富集，使得碳循環(huán)在該環(huán)節(jié)的流動阻塞。上述各項研 究都表明，只一味增加綠色植物的種植并不足以中和該富集現(xiàn)象，因為即 使再大面積種植也不可能回到人類大面積活動前的地球植被面積，必須發(fā) 展低碳科技降低二氧化碳排放甚至人工固碳才能接近最初的碳循環(huán)平衡。地球陸地面積是固定的約為 1.49億平方千米（約為地球表面積的 29%），土地資源有限，不可能無限制地種植綠色植物來吸收人類過剩排放 的二氧化碳。據統(tǒng)計，若想使大氣中二氧化碳濃度保持在目前水平，全球 二氧化碳排放量必須削減60%，這一差距并不是淡淡多種植綠色植物才

9、能彌 補的。人類科技想要繼續(xù)發(fā)展必須建立低碳低耗能的發(fā)展平臺，才能長久 的生存和發(fā)展下去。二氧化碳的排放在很大程度上取決于礦物燃料的燃燒， 因此必須從源頭控制二氧化碳的產生。例如：20世紀90年代以來出現(xiàn)了兩 種新技術：燃料脫碳與燃料電池。燃料脫碳是以含碳量較低的燃料（如石油和天然氣）或無碳燃料（如氫氣）取代含碳量高的燃料（如煤）。燃料電池則直 接將化學能轉化為電能，以避免大量污染。不僅如此，可燃礦物會消耗殆盡，地球花了4 6億年時間為我們積累的煤、 石油和天然氣，我們只用了幾百年就差不多開采殆盡。據估計，世界化石能源可 維持的年數(shù)是：石油4 6年，天然氣6 5年，煤16 9年。美國能源部信息局樂 觀地預計，石油極限產量最早將出現(xiàn)在2 0 2 1年，最遲是2 112年，距今還