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温室效应中,甲烷是什么角色?

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【专家解说】:提起“温室效应”,人们马上会联想到大气中的二氧化碳。毫无疑问,大气中的二氧化碳所形成的“温室效应”,是生命能够在我们这个星球上存在和进化的基本条件。而由于大规模的人类活动所引起的大气二氧化碳浓度增高,也向人类敲响了警钟。若继续不加控制地使用化石燃料和砍伐森林,听任大气中的二氧化碳以现在的速率增长,那么不要很长时间,加剧的温室效应将改变地球气候,随之迫使地球上主要经济区域的分布发生变化,这将对人类的生存环境产生巨大影响。   然而,许多人还不曾知道,在加剧地球温室效应方面,二氧化碳还有一支由许多气体组成的强大同盟军,它们正以极快的速度在大气中积累,并在加剧温室效应的步伐,从而加快了对地球气候的影响。   这支队伍是由甲烷、氟氯烃、氧化亚氮、三氯乙烷、四氯化碳等多种气体组成的。由于它们在大气中的浓度很低(一般为PPt~PPm),故这类气体又被称为“微量气体”。尽管它们的量是如此微小,但在加剧温室效应方面所起的作用却是不可低估的。现择其要者作一简单介绍:   甲烷(CH4),被认为是仅次于二氧化碳的具温室效应的气体。但迄今为止,人们对大气中甲烷的来源还了解得不十分清楚。只知道动、植物残骸在稻田、沼泽地内的厌氧发酵是它的一个重要来源,所以甲烷的俗称为“沼气”。此外,许多生物诸如白蚁、牛等在进行食物消化时体内亦会大量产生这个气体。近年来,由于人类对粮食需求量日益增加,水稻种植面积不断扩大,也是大气中甲烷浓度增大的主要原因之一。通常,大气中的甲烷与氢氧自由基发生的反应,是销毁它的主要途径。然而,由于人类大量使用化石燃料,燃烧时放出的一氧化碳能迅速与大气中的氢氧自由基反应,抑制这类自由基销毁甲烷的作用,从而导致大气甲烷浓度增加。测量结果表明,甲烷在大气中增长的速率是相当快的(年增长率为1.7%,而二氧化碳仅为0.4%),值得注意的是,虽然目前大气中甲烷的平均浓度只有1.711PPm,仅为大气中二氧化碳浓度的0.5%,但它产生的温室效应却为二氧化碳的1/3.   氧化亚氮(N2O)俗称笑气,主要是生物在土壤和海洋中进行脱氮过程时释放出来的。人类在制造和使用含氮化肥以及使用化石燃料过程中,将大量氧化亚氮释入大气层。据测定,1975~1985年间,大气中氧化亚氮的浓度已由291.4PPb*增至301.5PPb,其年增长率为0.3%,但由于它在大气中的寿命长达100年,是二氧化碳寿命的7~10倍,因而在大气中积累的速度比二氧化碳要大得多。所以,尽管它的温室效应作用仅为二氧化碳的1/12,但它的长期作用却不容忽视。   氟氯烃为三氯一氟甲烷(F-11)、二氯二氟甲烷(F-12)、一氯三氟甲烷(F-13)、四氟甲烷(F-14)以及1,1,2-三氟-1,2,2-三氯乙烷(F-113)、1,1,2,2-四氟-1,2-二氯乙烷(F-114)等多种氟氯取代烷烃的总称。这是一类完全由人类用化学方法合成的化合物。由于这类物质的用途极广,而且在大气中又很稳定,故它们在大气中增长的速度极快。以F-11和F-12为例,在1975~1985年间,前者由120PPt增至223PPt,后者则由200PPt增至344PPt,每年的增长率约大于5%.据测定,氟氯烃的其他几个组份的年增长率更高,已超过10%。应该着重指出的是,这种气体具有极高的温室效应作用,尽管它在大气中的浓度只有二氧化碳的百万分之一,但它产生的温室效应却相当于二氧化碳的1/4.   此外,其他具有温室效应的气体如三氯乙烷,四氯化碳等,它们在开放性场所被广泛作为溶剂使用,也具有很高的年增长率(三氯乙烷5~7%,四氯化碳1~3%),尽管它们对温室效应的贡献不及前面几种气体,但由于在大气中增长迅速,其潜在的影响亦值得重视。

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  • 甲烷温室效应换算为二氧化碳当量的方法?
  • 温室效应和甲烷有关系吗
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关键词: 甲烷 角色

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