溫室效應(yīng)中，甲烷是什么角色？

【專家解說】：提起“溫室效應(yīng)”，人們馬上會聯(lián)想到大氣中的二氧化碳。毫無疑問，大氣中的二氧化碳所形成的“溫室效應(yīng)”，是生命能夠在我們這個(gè)星球上存在和進(jìn)化的基本條件。而由于大規(guī)模的人類活動所引起的大氣二氧化碳濃度增高，也向人類敲響了警鐘。若繼續(xù)不加控制地使用化石燃料和砍伐森林，聽任大氣中的二氧化碳以現(xiàn)在的速率增長，那么不要很長時(shí)間，加劇的溫室效應(yīng)將改變地球氣候，隨之迫使地球上主要經(jīng)濟(jì)區(qū)域的分布發(fā)生變化，這將對人類的生存環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。 　　然而，許多人還不曾知道，在加劇地球溫室效應(yīng)方面，二氧化碳還有一支由許多氣體組成的強(qiáng)大同盟軍，它們正以極快的速度在大氣中積累，并在加劇溫室效應(yīng)的步伐，從而加快了對地球氣候的影響。 　　這支隊(duì)伍是由甲烷、氟氯烴、氧化亞氮、三氯乙烷、四氯化碳等多種氣體組成的。由于它們在大氣中的濃度很低（一般為PPt～PPm），故這類氣體又被稱為“微量氣體”。盡管它們的量是如此微小，但在加劇溫室效應(yīng)方面所起的作用卻是不可低估的。現(xiàn)擇其要者作一簡單介紹： 　　甲烷（CH4），被認(rèn)為是僅次于二氧化碳的具溫室效應(yīng)的氣體。但迄今為止，人們對大氣中甲烷的來源還了解得不十分清楚。只知道動、植物殘骸在稻田、沼澤地內(nèi)的厭氧發(fā)酵是它的一個(gè)重要來源，所以甲烷的俗稱為“沼氣”。此外，許多生物諸如白蟻、牛等在進(jìn)行食物消化時(shí)體內(nèi)亦會大量產(chǎn)生這個(gè)氣體。近年來，由于人類對糧食需求量日益增加，水稻種植面積不斷擴(kuò)大，也是大氣中甲烷濃度增大的主要原因之一。通常，大氣中的甲烷與氫氧自由基發(fā)生的反應(yīng)，是銷毀它的主要途徑。然而，由于人類大量使用化石燃料，燃燒時(shí)放出的一氧化碳能迅速與大氣中的氫氧自由基反應(yīng)，抑制這類自由基銷毀甲烷的作用，從而導(dǎo)致大氣甲烷濃度增加。測量結(jié)果表明，甲烷在大氣中增長的速率是相當(dāng)快的（年增長率為1.7％，而二氧化碳僅為0.4％），值得注意的是，雖然目前大氣中甲烷的平均濃度只有1.711PPm，僅為大氣中二氧化碳濃度的0.5%，但它產(chǎn)生的溫室效應(yīng)卻為二氧化碳的1／3. 　　氧化亞氮（N2O）俗稱笑氣，主要是生物在土壤和海洋中進(jìn)行脫氮過程時(shí)釋放出來的。人類在制造和使用含氮化肥以及使用化石燃料過程中，將大量氧化亞氮釋入大氣層。據(jù)測定，1975～1985年間，大氣中氧化亞氮的濃度已由291.4PPb*增至301.5PPb，其年增長率為0.3％，但由于它在大氣中的壽命長達(dá)100年，是二氧化碳壽命的7～10倍，因而在大氣中積累的速度比二氧化碳要大得多。所以，盡管它的溫室效應(yīng)作用僅為二氧化碳的1／12，但它的長期作用卻不容忽視。 　　氟氯烴為三氯一氟甲烷（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）等多種氟氯取代烷烴的總稱。這是一類完全由人類用化學(xué)方法合成的化合物。由于這類物質(zhì)的用途極廣，而且在大氣中又很穩(wěn)定，故它們在大氣中增長的速度極快。以F-11和F-12為例，在1975～1985年間，前者由120PPt增至223PPt，后者則由200PPt增至344PPt，每年的增長率約大于5%.據(jù)測定，氟氯烴的其他幾個(gè)組份的年增長率更高，已超過10％。應(yīng)該著重指出的是，這種氣體具有極高的溫室效應(yīng)作用，盡管它在大氣中的濃度只有二氧化碳的百萬分之一，但它產(chǎn)生的溫室效應(yīng)卻相當(dāng)于二氧化碳的1／4. 　　此外，其他具有溫室效應(yīng)的氣體如三氯乙烷，四氯化碳等，它們在開放性場所被廣泛作為溶劑使用，也具有很高的年增長率（三氯乙烷5～7％，四氯化碳1～3％），盡管它們對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)不及前面幾種氣體，但由于在大氣中增長迅速，其潛在的影響亦值得重視。