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汽車使用壓縮天然氣做燃料,能減少溫室效應(yīng)氣體的排放對(duì)么

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時(shí)間:2024-08-17 11:37:01
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汽車使用壓縮天然氣做燃料,能減少溫室效應(yīng)氣體的排放對(duì)么【專家解說(shuō)】:溫室效應(yīng)的成因 溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。 空氣中含有二氧化碳,而且在過(guò)

【專家解說(shuō)】:溫室效應(yīng)的成因
溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。
空氣中含有二氧化碳,而且在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)期中,含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于"邊增長(zhǎng)、邊消耗" 的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。大氣中的二氧化碳有80%來(lái)自人和動(dòng)、植物的呼吸,20%來(lái)自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有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。還有5%的二氧化碳通過(guò)植物光合作用,轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)貯藏起來(lái)。這就是多年來(lái)二氧化碳占空氣成分0.03%(體積分?jǐn)?shù))始終保持不變的原因。
但是近幾十年來(lái),由于人口急劇增加,工業(yè)迅猛發(fā)展,呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了過(guò)去的水平。而另一方面,由于對(duì)森林亂砍亂伐,大量農(nóng)田建成城市和工廠,破壞了植被,減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件。再加上地表水域逐漸縮小,降水量大大降低,減少了吸收溶解二氧化碳的條件,破壞了二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡,就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加。空氣中二氧化碳含量的增長(zhǎng),就使地球氣溫發(fā)生了改變。
二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中,具有調(diào)節(jié)地球氣溫的功能。如果沒(méi)有二氧化碳,地球的年平均氣溫會(huì)比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量過(guò)高,就會(huì)使地球仿佛捂在一口鍋里,溫度逐漸升高,就形成"溫室效應(yīng)"。
形成溫室效應(yīng)的氣體,除二氧化碳外,還有其他氣體。其中二氧化碳約占75%、氯氟代烷約占15%~20%,此外還有甲烷、一氧化氮等30多種。
溫室效應(yīng)就是由于大氣中二氧化碳等氣體含量增加,使全球氣溫升高的現(xiàn)象。如果二氧化碳含量比現(xiàn)在增加一倍,全球氣溫將升高3 ℃~5 ℃,兩極地區(qū)可能升高10 ℃,氣候?qū)⒚黠@變暖。氣溫升高,將導(dǎo)致某些地區(qū)雨量增加,某些地區(qū)出現(xiàn)干旱,颶風(fēng)力量增強(qiáng),出現(xiàn)頻率也將提高,自然災(zāi)害加劇。更令人擔(dān)憂的是,由于氣溫升高,將使兩極地區(qū)冰川融化,海平面升高,許多沿海城市、島嶼或低洼地區(qū)將面臨海水上漲的威脅,甚至被海水吞沒(méi)。20世紀(jì)60年代末,非洲下撒哈拉牧區(qū)曾發(fā)生持續(xù)6年的干旱。由于缺少糧食和牧草,牲畜被宰殺,饑餓致者超過(guò)150萬(wàn)人。這是"溫室效應(yīng)" 給人類帶來(lái)災(zāi)害的典型事例。因此,必須有效地控制二氧化碳含量增加,控制人口增長(zhǎng),科學(xué)使用燃料,加強(qiáng)植樹造林,綠化大地,防止溫室效應(yīng)給全球帶來(lái)的巨大災(zāi)難。
學(xué)術(shù)界一直被公認(rèn)的學(xué)說(shuō)認(rèn)為由于燃燒煤、石油、天然氣等 產(chǎn)生的二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的罪魁禍?zhǔn)住H欢?jīng)過(guò)幾十年的觀察研究,來(lái)自美國(guó)Goddar d空間研究所的詹姆斯·漢森博士提出新觀點(diǎn),認(rèn)為溫室氣體主要不是二氧化碳,而是碳粒 粉塵等物質(zhì)。
碳粒粉塵是一種固體顆粒狀物質(zhì),主要是由于燃燒煤和柴油等高碳量的燃料時(shí)碳利用率太低 而造成的,它不僅浪費(fèi)資源,更引起了環(huán)境的污染。眾多的碳粒聚集在對(duì)流層中導(dǎo)致了云的堆積,而云的堆積便是溫室效應(yīng)的開(kāi)始,因?yàn)?0%至90%的地面熱量來(lái)自由云層所產(chǎn)生的大氣 逆輻射,云層越厚,熱量越是不能向外擴(kuò)散,地球也就越裹越熱了。
漢森博士對(duì)于各種溫室氣體的含量變化都做了整理記錄,發(fā)現(xiàn)在1950至1970年間,二氧化碳 的含量增長(zhǎng)了近兩倍,而從70年代到90年代后期,二氧化碳含量則有所減少。用目前流行的理論很難解釋仍在惡化的全球變暖的現(xiàn)象。
漢森博士認(rèn)為,除了碳粒粉塵以外,還有一些氣體物質(zhì)能導(dǎo)致溫室效應(yīng),如對(duì)流層中的臭氧 (正常的臭氧應(yīng)集中在平流層中)、甲烷,還有巨毒無(wú)比的氯氟烴。但這些污染源的治理就相對(duì)困難些了??上驳氖牵鼛资陙?lái)非二氧化碳的溫室氣體含量已經(jīng)有了一定的下降,如若 甲烷和對(duì)流層中的臭氧含量也能逐年下降趨勢(shì),那么再過(guò)50年,地球表面平均溫度的變化將近乎零。
碳粒粉塵并不是不可避免的東西,隨著內(nèi)燃機(jī)品質(zhì)的不斷提高,甚或不使用內(nèi)燃機(jī)的交通工 具的問(wèn)世,不能燒盡而剩余的碳粒是可以減少的。漢森博士的學(xué)說(shuō)能夠成立,則給地球帶來(lái)了降溫的新希望,但愿地球早日退燒。
但全球知名科學(xué)家的見(jiàn)解還不僅僅是這三點(diǎn)。
現(xiàn)今最受人青睞的是瑞士?jī)晌粴夂驅(qū)<覍?duì)溫室效應(yīng)成因作出新的解釋,認(rèn)為造成溫室效應(yīng)的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳,而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于2001年發(fā)表的。瑞典中部大學(xué)的KG·拉松和斯韋克·愛(ài)德華松說(shuō),根據(jù)他們提出的一種計(jì)算未來(lái)氣溫的新模式,地球確實(shí)像其他研究人員所認(rèn)為的那樣,正在進(jìn)入一個(gè)逐漸變暖的時(shí)期,但這主要是因?yàn)榈厍蜉S心在向太陽(yáng)傾斜,而使地球與太陽(yáng)之間的距離在今后的一萬(wàn)年里有所縮短。他們說(shuō),隨著氣溫的升高,地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此,造成溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)赘饕氖窃龆嗟乃魵猓⒉皇瞧嚭凸S所排放的二氧化碳。
還有,英國(guó)科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志上發(fā)表的報(bào)告指出,他們?cè)诖髿鈱又邪l(fā)現(xiàn)一種學(xué)名為"五氟化硫三氟化碳"(化學(xué)分子式為SF5CF3)的稀有氣體。雖然這種氣體目前的濃度仍相當(dāng)?shù)?,但是它穩(wěn)定熱的能力遠(yuǎn)超過(guò)其他任何已知的溫室氣體,而且正在快速積累,長(zhǎng)此以往,將會(huì)使"溫室效應(yīng)"形勢(shì)更趨惡化。

臭氧層空洞的成因
大氣中的臭氧含量?jī)H一億分之一,但在離地面20至30公里的平流層中,存在著臭氧層,其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬(wàn)分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少,卻具有非常強(qiáng)烈的吸收紫外線的功能,可以吸收太陽(yáng)光紫外線中對(duì)生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧層有效地?fù)踝×藖?lái)自太陽(yáng)紫外線的侵襲,才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發(fā)展。
1985年,英國(guó)科學(xué)家觀測(cè)到南極上空出現(xiàn)臭氧層空洞,并證實(shí)其同氟利昂(CFCs)分解產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。這一消息震驚了全世界。到“1994年,南極上空的臭氧層破壞面積已達(dá)2400萬(wàn)平方公里,北半球上空的臭氧層比以往任何時(shí)候都薄,歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10%-15%,西伯利亞上空甚至減少了35%??茖W(xué)家警告說(shuō),地球上臭氧層被破壞的程度遠(yuǎn)比一般人想象的要嚴(yán)重得多。
氟利昂等消耗臭氧物質(zhì)是臭氧層破壞的元兇,氟利昂是本世紀(jì)20年代合成的,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不具有可燃性和毒性,被當(dāng)作制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑,廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學(xué)品、汽車、消防器材等領(lǐng)域。80年代后期,氟利昂的生產(chǎn)達(dá)到了高峰,產(chǎn)量達(dá)到了144萬(wàn)噸。在對(duì)氟利昂實(shí)行控制之前,全世界向大氣中排放的氟利昂已達(dá)到了2000萬(wàn)噸。由于它們?cè)诖髿庵械钠骄鶋勖_(dá)數(shù)百年,所以排放的大部分仍留在大氣層中,其中大部分仍然停留在對(duì)流層,一小部分升入平流層。在對(duì)流層相當(dāng)穩(wěn)定的氟利昂,在上升進(jìn)入平流層后,在一定的氣象條件下,會(huì)在強(qiáng)烈紫外線的作用下被分解,分解釋放出的氯原子同臭氧會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng),不斷破壞臭氧分子??茖W(xué)家估計(jì)一個(gè)氯原子可以破壞數(shù)萬(wàn)個(gè)臭氧分子。
臭氧層空洞的解決方法
控制臭氧層破壞的途徑和政策
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中,氟利昂等物質(zhì)應(yīng)用非常廣泛,要全面淘汰,必須首先找到氟利昂等的替代物質(zhì)和替代技術(shù)。在特殊情況下需要使用,也應(yīng)努力回收,盡可能重新利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生產(chǎn)廠家參與開(kāi)發(fā)研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等)及其合成方法,有可能用作發(fā)泡劑、制冷劑和清洗溶劑等,但這類替代物也損害臭氧層或產(chǎn)生溫室效應(yīng)。同時(shí),也在開(kāi)發(fā)研究非氟利昂類型的替代物質(zhì)和方法,如水清洗技術(shù)、氨制冷技術(shù)等。
為了推動(dòng)氟利昂替代物質(zhì)和技術(shù)的開(kāi)發(fā)和使用,逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì),許多國(guó)家采取了一系列政策措施,一類是傳統(tǒng)的環(huán)境管制措施,如禁用、限制、配額和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),井對(duì)違反規(guī)定實(shí)施嚴(yán)厲處罰。歐盟國(guó)家和一些經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌國(guó)家廣泛采用了這類措施。一類是經(jīng)濟(jì)手段,如征收稅費(fèi),資助替代物質(zhì)和技術(shù)開(kāi)發(fā)等。美國(guó)對(duì)生產(chǎn)和使用消耗臭氧層物質(zhì)實(shí)行了征稅和可交易許可證等措施。另外,許多國(guó)家的政府、企業(yè)和民間團(tuán)體還發(fā)起了自愿行動(dòng),采用各種環(huán)境標(biāo)志,鼓勵(lì)生產(chǎn)者和消費(fèi)者生產(chǎn)和使用不帶有消耗臭氧層物質(zhì)的材料和產(chǎn)品,其中綠色冰箱標(biāo)志得到了非常廣泛的應(yīng)用。
1985年,在聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的推動(dòng)下,制定了保護(hù)臭氧層的《維也納公約》。1987年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署組織制定了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》,對(duì)8種破壞臭氧層的物質(zhì)(簡(jiǎn)稱受控物質(zhì))提出了削減使用的時(shí)間要求。這項(xiàng)議定書得到了163個(gè)國(guó)家的批準(zhǔn)。1990年、1992年和1995年,在倫敦、哥本哈根、維也納召開(kāi)的議定書締約國(guó)會(huì)議上,對(duì)議定書又分別作了3次修改,擴(kuò)大了受控物質(zhì)的范圍,現(xiàn)包括氟利昂(也稱氟氯化碳CFC)、哈倫(CFCB)、四氯化碳(CCL4)、甲基氯仿(CH3CCl3)、氟氯烴(HCFC)和甲基溴(CH3Br)等,并提前了停止使用的時(shí)間。根據(jù)修改后的議定書的規(guī)定,發(fā)達(dá)國(guó)家到1994年1月停止使用哈倫,1996年1月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿;發(fā)展中國(guó)家到2010年全部停止使用氟利昂、哈倫、四氯化碳、甲基氯仿。中國(guó)于1992年加入了《蒙特利爾議定書》。

為了實(shí)施議定書的規(guī)定,1990年6月在倫敦召開(kāi)的議定書締約國(guó)第二次會(huì)議上,決定設(shè)立多邊基金,對(duì)發(fā)展中國(guó)家淘汰有關(guān)物質(zhì)提供資金援助和技術(shù)支持。1991年建立了臨時(shí)多邊基金,1994州年轉(zhuǎn)為正式多邊基金。到1995年底,多邊基金共集資4.5億美元,在發(fā)展中國(guó)家共安排了1100多個(gè)項(xiàng)目。
到1995年,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)停止使用大部分受控物質(zhì),但經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌國(guó)家沒(méi)有按議定書要求削減受控物質(zhì)的使用量。發(fā)展中國(guó)家按規(guī)定到2010年停止使用,受控物質(zhì)使用量目前仍處于增長(zhǎng)階段。中國(guó)由于經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng),家用電器、泡沫塑料、日用化學(xué)品、汽車、消防器材等產(chǎn)品都大幅度增長(zhǎng),受控物質(zhì)使用量比1986年增長(zhǎng)了一倍以上,成為世界上使用受控物質(zhì)最多的國(guó)家之一。