全球氣候變暖真的是碳排放導(dǎo)致的嗎

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國外曾有科學(xué)家針對亞馬遜熱帶雨林地區(qū)一個極特殊的水庫溫室氣體排放進(jìn)行了研究，得出結(jié)論認(rèn)為：“在熱帶雨林地區(qū)建成的水電站，最初10年中，水庫甲烷和二氧化碳的釋放量約為同量級化石燃料電廠的4倍?！币恍┓磯稳耸恳怖么嗽掝}攻擊水庫是比火電還嚴(yán)重的溫室氣體排放源，將水電排除在綠色能源之外。

水庫真的是造成全球變暖的罪魁禍?zhǔn)讍幔?溫室氣體并非全壞 地球大氣層中溫室氣體有很多種，如水氣、臭氧、二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟碳化物和六氟化硫等，其中后6種是《京都議定書》特指與人類活動密切相關(guān)的溫室氣體。 水氣是溫室氣體和全球水熱循環(huán)的重要組成部分，它的循環(huán)主要受自然因素控制，人為影響較小，其它溫室氣體由自然和人為因素共同引起。在后6種溫室氣體中，二氧化碳排放量大，增溫作用最顯著，占溫室氣體增溫作用的65％?；鹕絿姲l(fā)、森林大火是地球二氧化碳釋放的主要來源，與人類活動有關(guān)的主要來源是化石燃料燃燒、水泥生產(chǎn)、生物質(zhì)燃燒和土地利用變化等。甲烷的來源主要是厭氧環(huán)境的生物過程，如自然濕地、反芻動物等，人類活動來源主要是水稻田、垃圾填埋、生活污水等。水庫淹沒僅僅是人類對土地利用變化的形式之一，也是一種人工濕地。氧化亞氮主要來源是土壤及農(nóng)業(yè)耕作。 正是因為有了溫室氣體產(chǎn)生的溫室氣體，才使地球生態(tài)系統(tǒng)和人類得到適宜的存在環(huán)境；如果沒有溫室氣體、地球表面平均氣溫要比現(xiàn)在降低30多度。從這個意義上來說，溫室氣體排放還是件好事。當(dāng)然，由于人類進(jìn)入工業(yè)革命以來，在短時間內(nèi)大量使用不可再生的化石燃料和土地利用變化，使溫室氣體超正常增加，才引起人們的關(guān)注。 天然水域怎樣排放 天然水域如海洋、湖泊、沼澤和河流都存在一定的溫室氣體排放，同時浮游和水生植物也吸收二氧化碳，實現(xiàn)碳循環(huán)。 海洋中的溶解碳主要來自于老的海洋碳，但是通過河流輸送的大部分陸地有機(jī)碳消失掉很多，一個原因是部分碳在輸運(yùn)過程中沉淀；另一個可能是河流和近海微生物對有機(jī)質(zhì)的氧化活動通過水面釋放大量的二氧化碳到大氣中。同時，由于浮游植物的光合作用，海洋也會吸收大氣中的二氧化碳。 湖泊沼澤濕地，由于大多數(shù)處在厭氧環(huán)境下，實際上儲存著大量碳。對于處在熱帶的平原湖泊或洪泛區(qū)，生物分解釋放出一定的甲烷和二氧化碳，這可能成為碳源，但水生植物生長也吸收一定的二氧化碳。 河流水體中的碳主要以4種存在形式：顆粒有機(jī)碳、溶解有機(jī)碳、顆粒無機(jī)碳和溶解無機(jī)碳。河流溶解有機(jī)碳通量主要受控于降雨量、徑流深、流域坡度和土壤有機(jī)碳儲量等。一般地，徑流量越大、岸坡越陡、匯水地區(qū)地形越平坦、土壤有機(jī)碳儲量越高，溶解有機(jī)碳通量就越大。 顆粒有機(jī)碳的輸移主要依賴于控制沉積動力的物理過程和微生物降解，尤其受洪水影響，其通量、組分的季節(jié)性變異遠(yuǎn)比溶解有機(jī)碳顯著。洪水的巨大注入使得汛期河流顆粒有機(jī)碳陸源貢獻(xiàn)大，且枯季過后的年內(nèi)第一次洪水所攜帶的顆粒有機(jī)碳量最大，枯水期浮游生物大量繁殖，顆粒有機(jī)碳自源貢獻(xiàn)增大。 大型河流系統(tǒng)由于流程長、流域面積廣，物質(zhì)在輸移過程中不斷發(fā)生沉積，其顆粒有機(jī)碳入海通量在總有機(jī)碳通量中的比重不大。陸地沉積可能在有機(jī)碳預(yù)算中扮演重要角色。 河流碳循環(huán)，除了水平方向由陸向海的碳輸移，河流下游及河口近岸帶還發(fā)生水——?dú)饨缑娑趸細(xì)怏w垂向交換，會釋放一定的二氧化碳和甲烷。 水庫排放影響何在 水庫的溫室氣體排放實際上分為兩部分，一部分是原河流溫室氣體排放，一部分是水庫建成后新增溫室氣體排放。 水庫溫室氣體進(jìn)入大氣是一個動態(tài)變化的地球生物化學(xué)過程，涉及的因素很多。不同水庫，由于所處的地點(diǎn)和特性不同，能量密度或單位發(fā)電量淹沒面積往往相差很大。 平原、淺水型水庫，由于流速慢，陽光可直達(dá)水底，水生生物多，水面與氣體交換量大，這樣的水庫更接近湖泊沼澤濕地，溫室氣體排放量會明顯大于山區(qū)、深水型水庫。從水庫的功能看，大多數(shù)水庫都是多功能的，只有全面考慮，才能客觀地評價水庫的溫室氣體排放影響。 水庫調(diào)度運(yùn)行方式對溫室氣體排放有顯著影響，水庫調(diào)蓄庫容，會導(dǎo)致水面面積的改變。對于季調(diào)節(jié)以下的水庫，汛期水庫水位低、流速快、輸沙量大，水草等大型水生植物難以生存。另外，水庫蓄水前會清庫，包括砍伐將淹沒的森林，清理可能的污染源等，這樣會顯著減少淹沒的植物和蓄水后的溫室氣體排放。 水庫所處地理位置和環(huán)境不同，水域溫室氣體排放會相差很大。在熱帶地區(qū)，由于天氣熱，水溫高，水面水氣交換快，二氧化碳和甲烷排放相對較高；在泥炭濕地附近建水庫或淹沒的植被多，或上游來水中碳含量高，水體碳的內(nèi)源和外源來源穩(wěn)定，二氧化碳和甲烷排放相對高。 水庫在不同的運(yùn)行時間，泥沙淤積、淹沒植物分解、水生生物量都在變化，水庫的存碳能力也要很長時間才能達(dá)到平衡。 水庫并非罪魁禍?zhǔn)?水庫引起的溫室氣體排放主要是二氧化碳和甲烷，它們排放數(shù)量有多少?對全球氣候變暖影響有多大?需要全面和客觀地研究和分析。 從宏觀角度來看，根據(jù)世界氣象組織和聯(lián)合國規(guī)劃環(huán)境署報告，“大氣中二氧化碳濃度的增加主要是由于化石燃料的使用，同時土地利用變化也有一定貢獻(xiàn)。已觀測到的甲烷和氧化二氮濃度的變化很可能主要是由于化石燃料的使用和農(nóng)業(yè)活動。自20世紀(jì)90年代初期以來，甲烷的增長速率已下降，趨于穩(wěn)定”。這說明二氧化碳濃度的增加主要是人類大量使用化石燃料引起的，間接說明了水庫不是引起二氧化碳排放增加的主要因素。 自20世紀(jì)90年代以后，西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)基本完成大型水庫的建設(shè)，正是溫室氣體“排放”時期，新增水庫大多數(shù)在發(fā)展中國家，顯然世界水庫面積還在穩(wěn)步增加，但大氣中甲烷增加速率已經(jīng)下降，同樣不能說明水庫是甲烷排放增加的主要因素。從濕地面積來看，全球共有514萬平方公里左右，而水庫面積僅50萬平方公里左右，不到10％，這還不包括人工濕地——稻田的面積。所以，從水域面積比例來看，水庫淹沒面積占濕地面積是很小的，不構(gòu)成溫室氣體排放的主要來源。 從微觀角度來看，根據(jù)國外科學(xué)家研究表明，水庫二氧化碳釋放99％以上通過水面水氣釋放，通過水泡釋放的量很少，說明水庫溶解有機(jī)碳和溶解無機(jī)碳是二氧化碳釋放的主要來源。水庫甲烷釋放結(jié)果測量差別較大，通過水面水氣釋放量從14％～90％不等。由于同面積條件下湖泊沼澤濕地水生生物量大很多，缺氧情況更顯著，甲烷釋放量比水庫要大的多，山區(qū)深水型水庫甲烷釋放量則更少。 從水力發(fā)電與化石燃料發(fā)電比較來看，全球水力發(fā)電碳的排放水平平均約為每度電排放20克二氧化碳，而化石燃料發(fā)電的排放水平約為720，兩者相差36倍。如果用水力發(fā)電排放水平替代化石燃料相應(yīng)的發(fā)電量，可使全球溫室氣體排放減少8％。 由此可知，雖然全球氣候變暖趨勢明顯，但水庫引起的新增溫室氣體排放占人類造成的溫室氣體排放比例是很小的，世界上絕大多數(shù)水電站與化石燃料發(fā)電比較都具有明顯的減排優(yōu)勢。水庫由于多功能的特性和所處環(huán)境的不同，水庫溫室氣體排放情況可能差別較大，不僅應(yīng)該對排放量較大的水庫進(jìn)行專門的研究，更應(yīng)該采用科學(xué)的態(tài)度對各類水庫進(jìn)行全面的分析，不能以極個別非典型的例子否定水庫對人類的巨大貢獻(xiàn)。當(dāng)然，即使水庫溫室氣體排放問題不大，水庫建設(shè)和管理者仍然需要重視水庫的生態(tài)與環(huán)境問題，采用綜合措施減少溫室氣體排放，如少建平原型水庫、蓄水前清庫、科學(xué)的調(diào)度和庫區(qū)水資源保護(hù)等。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

人類排放的一些氣體如二氧化碳、甲烷、氯氟烴等具有吸收紅外線輻射的功能，這些氣體被稱為“溫室氣體”。它們在大氣中大量存在，如同一個罩子，把地面上散發(fā)的熱量阻擋。就像“暖房”一樣，造成地表溫度的上升?？茖W(xué)家把這種現(xiàn)象稱為“溫室效應(yīng)”。有一種說法：認(rèn)為溫室效應(yīng)是造成全球氣候變暖的主要原因。這是科學(xué)家考察了近一百年來二氧化碳排放量的增加與氣溫上升相關(guān)性而提出的。認(rèn)為控制溫室氣體的排放，可能會控制全球氣候變暖，防止生態(tài)平衡破壞，農(nóng)業(yè)變異，冰川融化等災(zāi)害發(fā)生。當(dāng)然，根據(jù)現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)研究，對溫室效應(yīng)和全球候氣變暖的相關(guān)程度，還在進(jìn)一步探索。但人們確實已經(jīng)感受到全球氣候變暖和異常，在這方面，科學(xué)家提出控制溫室氣體排放量也許是防患于未然吧。