排放二氧化碳的危害范文

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关键词：二氧化碳的产生 危害 控制

二氧化碳的产生

（1）凡是有机物（包括动植物）在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出CO2。

（2）石油、石蜡、煤炭、天然气燃烧过程中，也要释放出CO2。

（3）石油、煤炭在生产化工产品过程中，也会释放出CO2。

（4）所有粪便、腐植酸在发酵，熟化的过程中也能释放出CO2。

（5）所有动物在呼吸过程中，都要吸氧气吐出CO2。

（6）所有绿色植物都吸收CO2释放出氧气，进行光会作用。CO2气体，就是这样，在自然生态平衡中，进行无声无息的循环。

CO2通常情况下，是一种气体，每时每刻都存在于空气中，供绿色植物自由自在地进行着呼吸（光合作用）。为人类创造着财富。

二氧化碳的危害

大气温室效应是指大气物质对近地气层的增温作用，其增温原理即随着大气中CO2等增温物质的增多，使得能够更多地阻挡地面和近地气层向宇宙空间的长波辐射能量支出，从而使地球气候变暖。其可能的积极作用是使部分干旱区雨量增多，高纬度农业区热量状况改善，但更主要的是负面影响，就是亚热带和温带的旱、涝灾害发生频繁，以及冰山熔化，海平面上升，沿海三角洲被淹没。因此，减少大气增温物质的排放量是人类刻不容缓的义务。

温室效应是怎么来的？我们能做什么？ 温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。 二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。 人类活动和大自然还排放其他温室气体，它们是：氯氟烃（CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林，尤其是热带雨林。

二氧化碳的防治对策

（1）全面禁用氟氯碳化物

实际上全球正在朝此方向推动努力，是以此案最具实现可能性。倘若此案能够实现，对于二五年为止的地球温暖化，根据估计可以发挥3%左右的抑制效果。

（2）保护森林的对策方案

今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策，便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。目前由于森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳，根据估计每年约在1～2gt.碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划，到了二五年，可能会使整个生物圈每年吸收相当于0.7gt.碳量的二氧化碳。具结果得以降低7%左右的温室效应。

（3）汽车使用燃料状况的改善

日本汽车在此方面已获技术提升，大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地，或许是因油藏丰富，对于省油设计方面，至今未见有何明显改善迹象，仍旧维持过度耗油的状况。因此，该地区生产的汽车在改善燃油设计方面，具有充分发挥的余地。由于此项努力所导致的化石燃料消费削减，估计到了二五年，可使温室效应降低5%左右。

（4）改善其他各种场合的能源使用效率

是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此，对于提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地，这对二五年为止的地球温暖化，预计可以达到8%左右的抑制效果。

（5）对石化燃料的生产与消费，依比例课税

如此一来，或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕，避免作出无谓的浪费。而其税金收入，则可用于森林保护和替代能源的开发方面。 任何化石燃料一经燃烧，就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由于天然瓦斯的主要成分为甲烷，故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油为低。同样是要产生一千卡的热量，煤碳必须排放相当于0.098公克碳量的二氧化碳；这在石油则为0.085公克；若是换成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。

（6）鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源

因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大，顶多只有1%的程度左右。

（7）汽机车的排气限制

由于汽机车的排气中，含有大量的氮氧化物与一氧化碳，因此希望减少其排放量。这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的，但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体的效果。预计将对二五年为止的温暖化，分担2%左右的抑制效果。

（8）鼓励使用太阳能

譬如推动所谓「阳光计划之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对于降低温室效应具备直接效果。不过，就算积极推动此项方案，对于二五年为止的温暖化，只具4%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。

（9）开发替代能源

利用生物能源(Biomass Energy)作为新的干净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。

（10）二氧化碳的掩埋。

据科学家最近称，为了解决全球变暖，拯救地球。人们不得不把大量的二氧化碳直接注入地下。所以在未来50-60年之间将二氧化碳埋入地下的方式可能会作为一种减少温室效应的最有力的措施而被采用。

（11）二氧化碳合成可降解塑料

我国科学家经过两年的难苦研究，今天在这项技术上取得了重大突破。使用已开发的催化剂的催化效率超过世界最高水平的两倍，纳米技术的应用使每克催化剂能够催化合成140-180克塑料，每吨塑料所用的催化剂成本仅200元左右。且制成的新塑料中二氧化碳的含量达43%。成本为0.9万元/吨，是目前市场同类产品的价格的三分之一至四分之一。不久前，中国科学院专家组对这个项目进行了验收。认为该项目实现了高效催化二氧化碳制备可降解塑料，成本低，可年产3000吨以上，已具备实现工业化的条件。

结语

二氧化碳的研究已成为当今科学界的热点，各国均投入大量资金、人力、物力。我国将在今后五年内投入7000万元用于研究生态对二氧化碳的作用，为破解全球关注的“二氧化碳失踪之谜” 和“全球变暧之谜” 作出贡献。人类不但要征服自然，改造自然，而且还有义务保护自然。

参考文献：

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关键词：

低碳经济；煤化工产业；若干问题

由于煤化工产业的主要原料是煤炭，所以生产过程中会产生大量的二氧化碳，不仅会加重温室效应，还会对低碳经济的发展造成严重影响。所以必须要控制煤化工产业的二氧化碳排放量，并采取措施对排放的二氧化碳进行处理，以达到减缓温室效应的目的。

1低碳经济及其特征

1.1低碳经济

低碳经济是指以可持续发展为核心，通过各种方式来减少对碳含量较高能源的使用，从而达到减少温室气体的排放量，实现社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济是目前国际上普遍认同的经济发展模式，对于资源逐渐枯竭，环境条件逐渐恶化的现状，发展低碳经济能使其得到有效的缓解。

1.2特征

1.2.1低能耗。

低碳经济要求以减少能源的使用实现经济的发展，所以提高能源的使用效率，减少能源消耗是其特点。

1.2.2低排放。

低碳经济对污染物的排放要求较高，所有破坏环境的排放物都必须得到控制。

1.2.3绿色能源。

在低碳经济中，要求选择对环境无害的太阳能、风能等可再生绿色资源。

1.2.4针对所有温室气体。

从名称上可以看出低碳经济是针对温室气体的经济模式，其中不仅包含了二氧化碳，还包含其他引起温室效应的气体。

2煤化工在低碳经济中的重要性

煤化工产业会排放大量的二氧化碳，违背了低碳经济的根本原则，所以煤化工产业一直为社会所诟病。而实际上我国二氧化碳排放量的前三个行业是火电、冶金、建材，煤化工产业的碳排放量排在第四，但人们针对的却是煤化工行业的二氧化碳排放。主要是因为我国的电能主要来自火力发电，短时间内不可能改变这种情况；而冶金行业是为了满足社会发展的需要，必须进行生产；建材在我国社会的重要性更是不言而喻，也是不可能在短时间内改变的。排放量前三的行业都无法改变，所以排在第四的煤化工产业成为被针对的对象。对于低碳经济而言，我国的各行业中目前能改变的是煤化工产业，所以煤化工产业在低碳经济中占有绝对的主导作用。

3排放二氧化碳的危害

3.1温室效应导致海平面上升

温室效应会导致南北两极和高山的冰雪融化速度加快，海平面会因此而升高。对于沿海的低海拔城市，海平面升高会导致低洼地区被淹没、土地盐碱化加重、海水倒灌等。目前，一些国家和地区已经出现沿海低洼地区被淹没的情况，人们可以通过土壤回填来缓解这个问题。但是，随着温室气体排放量的增加，温室效应将会越来越严重，简单的填海工程将失去作用。

3.2温室效应导致气候带移动

对于地势较高的内陆地区，温室效应带来的影响目前并不明显。但随着时间的推移，温室效应将会导致气候带向高纬度地区移动，高纬度地区的降水会因此而改变。气候的变化会引起动植物的生存环境变化，一些动植物可能会因此而灭绝，人们的生产养殖也会受到影响。

4节能降耗

节能降耗是减少二氧化碳排放量的有效措施，能从根本上解决二氧化碳的排放问题。目前，各国都采取了相应的措施来减少经济发展中的二氧化碳排放量，主要是通过提高能源的利用率来减少资源的使用。对于我国而言，国家从宏观上制定了可持续发展战略方针，并出台各种规定用于控制二氧化碳的排放量。但从长远来看，我国必须加快能源使用的转型，大力发展太阳能、风能、地热等绿色能源的使用，尽快脱离对煤炭的依赖。对于煤化工产业，需要研发先进技术，提高煤炭的使用率，对生产过程中的废弃物进行回收利用等。

5处理二氧化碳

5.1埋存

对于工业上产生的二氧化碳，可以将其进行深埋处理。对于我国而言，地下埋存目前还没有被证实安全可靠，是一种有待研究的埋存方式。海底埋存是实现二氧化碳大规模长期埋存的理想方式，但海底埋存需要先进的技术和大量的资金投入，目前不能大规模开展。

5.2设施农业吸碳

可以将工业生产排放的二氧化碳用于大棚种植，利用植物的光合作用吸收二氧化碳。这种方式是实现低碳经济的最佳办法，目前已有一些地区开始实施。随着设施农业的发展，这种方式势必会成为消除二氧化碳的主要方式。

5.3植树造林

目前大气中含有的二氧化碳主要是森林和绿地在吸收，但随着人口的增加和人们对木材的需求量增大，森林遭到严重破坏。对于通过植树来吸收二氧化碳的方式，由于其成本较大而难以实施，所以需要长时间开展。

6结语

对于社会的可持续发展，低碳经济是最好的经济发展方式。但目前的实际情况是无法立即实现低碳经济，所以需要长时间坚持低碳经济的发展模式。

作者：刘永泽 单位：云南能源职业技术学院

参考文献：

篇3

所谓碳封存技术是指对二氧化碳实施捕获，通过处理后将其安全地埋藏到地下或输送到深海加以封存的一种技术，被认为是从根本上解决二氧化碳减排问题的途径之一而受到广泛的重视。

篇4

教师要对学生进行环境保护意识教育，要结合化学教学内容进行，才会收到较好的效果。中学化学毕竟不是环境保护教育课，教师要结合教学内容来对学生进行环境保护教育。譬如，我们在讲到二氧化碳的用途时，只讲对人们所利用的好处，而很少讲对人类不好的。在这个时候，可以对学生讲，燃烧和二氧化碳给人类也带来了不利的一面。由于燃烧而产生的二氧化碳大量排放到大气中，使大气中二氧化碳的含量高出自然含量。由于二氧化碳和水蒸汽一样，能吸收太阳的红外辐射，而地球表面热辐射到空间的红外辐射也能被吸收，阻止能量向空间散失，造成“温室效应”，使地球表面温度逐年升高，造成大气污染，给人类带来不利因素，所以，我们要想办法减少人为的二氧化碳的排放量。比如，关闭一些二氧化碳排放量大的工厂，对二氧化碳气体进行吸收利用等方法来减少它对大气污染的程度。我们通过讲解和举例，使学生知道污染的危害性，从而增强中学生对环境保护重要性的认识，使其成为环境保护的参与者和宣传者。

篇5

地球是我们的母亲，毫不保留地为人类提供各种赖以生存的资源，而我们却不知道珍惜，还随意地毁坏自然资，比如森林砍伐，比如废气排放，导致泥土流失，树木被黄沙替代，破坏性风暴增多，生物种类减少，这些都是人类造成的。

科学家发现，至少有100多种大气污染物对环境产生危害，其中二氧化硫，氮氧化合物，一氧化碳，氟氢烃等都对人体有着较大的危害。工业生产与交通工具排放的尾气和尘埃是造成大气污染的主要途径。工业废气中的尘埃颗粒还会吸附许多有毒有害物质，这些污染物在大气中还会发生各种化学反应，生成更多污染物，形成二次污染。大气污染物在空气中积累导致空气质量下降，直接危害人类健康，并且使臭氧层受到破坏，致使全球气候变暖。环境问题已经发展成为全球性的问题了，甚至影响着全人类的生存与发展。最新研究表明，当年的尼德兰人就是在气候突变中灭绝的。

气候变暖真的导致灾难吗?人们的疑虑不是没道理的。二氧化碳的排放?这和我们有关系?当然，人类只要呼吸便会排放二氧化碳，可是总不能不让我们呼吸吧?这应该是那些轰轰向天空吐出一团团黑烟的化石能源企业的责任吧，化石能源消耗产生的二氧化碳才是导致气候变暖的罪魁祸首。可是我们和那些能源企业的距离真的不相干吗?会有谁想过，这些消耗制造大量二氧化碳的企业最终把生产出来的能量输送哪里?谁又是他们的消费者?我们的日常生活中，电脑，手机，热水器，空调，电灯.....哪一样不需要消耗能量?在升入高空的二氧化碳中，你“贡献”了多少?

减少二氧化碳的排放，选择“低碳生活”是每个公民应尽的责任。电脑，电灯，空调，任何电器一旦不用了应随手关掉;手机一旦充电完成，立即拔掉充电插头;使用节能电灯泡，一只11W节能灯的照明效果顶的上60W的普通灯泡，而且每分钟都比普通灯泡节电80%，如果全国使用12亿只节能灯，节约的电量相当于三峡水电站的年发电量;选择节能空调，温度不要开的过高或过低，这样不但耗能，而且让人不舒适，削弱了人体自动调节体温的能力；多步行，骑自行车，坐轻轨或地铁;电视机屏幕不要太亮，调成中等亮度，则既能节能又能保护视力，3亿台电视机，仅调暗亮度这个小动作，每年就可以省电50亿度。

我们面临是日益恶化的环境，即将枯竭的化石能源，居高不下的生活成本......其实只要举手之牢就能让世界变的更美好。保护环境，节约能源是我们是基本国策，我们要实现可持续发展，既要促进人与自然的和谐，实现经济发展和人口，资源环境相协调，又要坚持走生产发展，生活富裕，生态良好的文明发展道路，保证一代一代永续发展。

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减少二氧化碳的排放。电灯，选择“低碳生活”每个公民应尽的责任。电脑。空调，任何电器一旦不用了应随手关掉；手机一旦充电完成，立即拔掉充电插头；使用节能电灯泡，一只11w节能灯的照明效果顶的上60w普通灯泡，而且每分钟都比普通灯泡节电80%如果全国使用12亿只节能灯，节约的电量相当于三峡水电站的年发电量；选择节能空调，温度不要开的过高或过低，这样不但耗能，而且让人不舒适，削弱了人体自动调节体温的能力；多步行，骑自行车，坐轻轨或地铁；电视机屏幕不要太亮，调成中等亮度，则既能节能又能保护视力，3亿台电视机，仅调暗亮度这个小动作，每年就可以省电50亿度。

面临是日益恶化的环境。居高不下的生活成本其实只要举手之牢就能让世界变的更美好。保护环境，即将枯竭的化石能源。节约能源是基本国策，要实现可持续发展，既要促进人与自然的和谐，实现经济发展和人口，资源环境相协调，又要坚持走生产发展，生活富裕，生态良好的文明发展道路，保证一代一代永续发展。

地球是母亲。而我却不知道珍惜，毫不保留地为人类提供各种赖以生存的资源。还随意地毁坏自然资，比如森林砍伐，比如废气排放，导致泥土流失，树木被黄沙替代，破坏性风暴增多，生物种类减少，这些都是人类造成的。

科学家发现。其中二氧化硫，至少有100多种大气污染物对环境产生危害。氮氧化合物，一氧化碳，氟氢烃等都对人体有着较大的危害。工业生产与交通工具排放的尾气和尘埃是造成大气污染的主要途径。工业废气中的尘埃颗粒还会吸附许多有毒有害物质，这些污染物在大气中还会发生各种化学反应，生成更多污染物，形成二次污染。大气污染物在空气中积累导致空气质量下降，直接危害人类健康，并且使臭氧层受到破坏，致使全球气候变暖。环境问题已经发展成为全球性的问题了甚至影响着全人类的生存与发展。最新研究表明，当年的尼德兰人就是气候突变中灭绝的

气候变暖真的导致灾难吗？人们疑虑不是没道理的二氧化碳的排放？这和我有关系？当然。可是总不能不让我呼吸吧？这应该是那些轰轰向天空吐出一团团黑烟的化石能源企业的责任吧，人类只要呼吸便会排放二氧化碳。化石能源消耗产生的二氧化碳才是导致气候变暖的罪魁祸首。可是和那些能源企业的距离真的不相干吗？会有谁想过，这些消耗制造大量二氧化碳的企业最终把生产出来的能量输送哪里？谁又是消费者?日常生活中，电脑，手机，热水器，空调，电灯..哪一样不需要消耗能量？升入高空的二氧化碳中，贡献”多少？

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In the later days we must attach importance to "carbon emissions", don't let it harm to our life, let us act together, to protect our beautiful environment.

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前言

煤炭、石油、天然气是我国能源结构中主要的资源。煤炭资源在能源总量中占有很大比重。我国煤炭蕴藏数量位居世界的第三位。在工业和农业生产中，煤炭资源成为主要被利用的能源。我国属于煤炭大国，也属于煤炭使用的大国。煤化工自兴起以来带动了经济的快速发展，但是，煤化工产生的直接损害就是二氧化碳排放量的增多。今后的煤化工行业，不仅要注意减少二氧化碳的排放量，更要研究二氧化碳的利用问题。二氧化碳的综合利用是煤化工发展中必须要解决的实际问题。

一、煤化工行业对我国经济发展的重要作用

随着我国工业和农业的快速发展，我国各行各业对资源的需求空前强大。我国能源储备中，煤炭资源较为丰富，石油和天然气储备较少，多数工业能源都依靠于煤炭资源。我国煤炭保有存储量超过1万亿t。煤化工一直是我国能源化工行业的重点，我国政府始终致力于发展煤化工工业。国家发改委在2006年编制了《煤化工产业中长期发展规划》，规划中明确指出我国要建成七个大型煤化工产业区，到2020年末，我国对煤化工投资将超过一万亿人民币。发展煤化工行业是我国良好利用能源的必然选择。大力发展煤化工可以有效缓解我国对石油进口的依赖程度，可以有效延伸开发新能源的时限。发展煤化工行业符合我国当前的国情。

二、煤化工中二氧化碳的排放问题

发展煤化工具有明显优势，同时，也会带来一些弊端，其中，二氧化碳的排放问题是难以解决的重点问题。研究煤化工中CO2的综合利用，就是要将减少排放和合理利用统一协调起来，减少CO2 对环境的污染程度。

1.煤制甲醇和烯烃过程中的CO2 排放。煤制烯烃过程是指煤气化，合成气净化，甲醇合成，甲醇制烯烃四个流程。在这一阶段的CO2 主要源自煤气化的过程。煤气化过程中产生的CO2 数量大。原理就是煤在氧气和水蒸气同时存在的条件下，发生的反映。

2.煤液化过程中的CO2 排放。煤的液化主要是指把固体状态的煤，正在高压和温度控制下，直接与氢气反应，从而转化成液体油品的技术。煤液化过程是一个工艺技术较为复杂的过程，反应中的氧和氢的纯度都很高，反应后以水中氧的形式排出，CO2 的产率比较低，

3.煤间接液化过程中的CO2 排放。煤的液化过程分为直接液化和间接液化。煤的间接液化分为三个主要步骤，分别为气化过程，合成过程和精炼过程。在煤间接液化过程中气化和合成步骤中，会产生CO2。这个阶段的每吨液化产品中CO2 排放量大约为3.3t。

三、煤化工中二氧化碳的综合利用

1.应用的主要技术

1.1CO2转化与固定化技术。CO2转化与固定化技术主要是利用CO2的化学性质，对其进行转化，成为其他物质或者固定到其他物体中，实现资源再利用。这种技术的应用范围很广。主要包括第一，将CO2当做大棚种植中的气体肥料，这种做法能够促进蔬菜的生长，植物吸收CO2的量超过平时的数量，可以增产增收。第二，利用CO2制造降解塑料，用于一次性包装材料，如餐具或者保鲜材料，医用材料，地膜等物质。这项技术可以实现自然环境中的完全降解，减少了塑料制品的污染，对于环保具有重要意义。第三，CO2经过催化可以转换成甲醇、合成气或者烃类的化工原料，可以产生多种高附加值的产品，如脂类、羧酸等物质。

1.2CO2的循环利用技术。CO2的循环利用技术是依靠CO2的物理特性来实现的，属于资源化的技术应用。这种循环利用技术主要包括第一生产超临界的CO2，超临界CO2具有压缩性和流动性，液体具有高密度、高比热的特点，具有高渗透性和低粘度的特性，超临界CO2是非常好的萃取介质，操作简洁，工艺时间短。目前已经广泛应用。第二，把CO2作为食品的保鲜剂和添加剂，用于食品的保鲜冷却、冷藏。特别是在碳酸饮料的加工过程中，二氧化碳的需求量很大。第三，用于空调制冷的介质。CO2用于空调制冷介质主要是利用跨临界CO2取代氟利昂。第四，制造干冰。CO2的固态形式称之为干冰，干冰一般用于食品工业领域，文艺产业领域，而且干冰可以用于人工降雨。第五，气体焊接方面。CO2在气体保护焊接、炼钢、油气井等方面应用广泛。

2.采用的主要设备

煤化工排放的CO2 是在混合气体中，要从混合气体中提纯CO2 需要对气体进行必要的压缩。无论是提纯还是综合利用，都要对气体进行压缩，所以，煤化工二氧化碳的利用的主要设备就是压缩机。

3.回收、储存和运输过程

CO2 的综合利用需要进行回收、储存和运输。这三个环节中要做好CO2 形态的转变，在储运过程中，采用低温储运技术，最好采用储罐充装，运输过程要掌握好设备的平衡和循环。保证回收、储存和运输过程的工艺流程。

结语

我国的能源结构决定了在今后一段时期内，煤炭资源仍然是坚持使用的能源种类。在这样的形势下，做好煤炭资源的利用具有重要的社会意义。煤化工行业给经济发展带来了巨大的效益，对社会的贡献是显而易见的。做好煤化工二氧化碳的综合利用，就是从根本上解决了煤化工的使用弊端，使煤化工的危害逐步减低，更好的服务于社会主义生产活动。在倡导资源与环境协调发展的今天，做好煤化工行业的二氧化碳排放问题，具有十分重要的现实意义，是经济与社会和谐共赢的体现。

参考文献：

[1]马柯，马娟，浅析煤化工二氧化碳排放及综合利用[J]，科技创新与应用，2013年34期。

[2]孙永泰，二氧化碳化工开发的新工艺[J]，化工技术与开发，2003年03期。

篇9

我一直以为只有汽车尾气，煤炭燃烧这些会排放二氧化碳，没想到生活中处处都有微弱的“碳”势力在侵害着我们大家和我们赖以生存的家园——地球。现在我们学校在宣传低碳生活，我渐渐的知道了怎么样减少碳污染。开始了“低碳生活”。以前我总把家门口的电灯开上个彻夜，水从晚上滴到早晨，冰箱里放的到处乱七八糟的东西，这样既浪费水电，又增加了二氧化碳的生成。

虽然中国十分注重“低碳生活”这四个字但总是有一些不听劝阻，一意孤行，浪费我国仅有的那些资源。这样不但不会得到自身的好处，还会使中国仅剩的那些资源慢慢消失。我们就会回到从前，没有了现在的东西：如电灯、电脑、来之不尽用之不竭的自来水，我们就又回到了原始时代，那些水资源、电资源、煤炭资源……都是金钱买不回来的。

现在地球已经面对变暖，这是什么原因导致的呢？我查阅到这样一些资料：全球气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。如果冰川真的融化了。那那些可怜的企鹅该怎么办？人类岂不是又毁灭了一种生物，又毁灭了一位我们的好朋友。终究有一日，地球上的所有动物会被人类伤害。如果所有的动物都死去了，人类也会灭亡。降临在动物身上的命运，终究会降临在人类身上。当那个时候来临时，人类一定会后悔，但是后悔又有什么用呢？还及得那位老人吗？就是那位15年绿化了8条沟，造了7条防风林带，3700亩林网。这位可敬的老人为我们做出了榜样。他是真正的与山川共存、与日月同辉了。洪水不会再把那里冲垮、龙卷风不会再光临那里，沙漠不会出现在那里，因为那里永永远远是绿色的。绿化沟、造防风林带我们可能做不了，但是这些我们一定能做到：首先，低碳生活方式就是在生活中的每个细节上注重节能减耗，除了做作业看书必须开灯，其他时间没必要开的灯能不开就尽量少开，这样就能减少电灯排出的二氧化碳。家里的电器开着也能排出二氧化碳，就连小小的手机电池插座也能排出可怕的二氧化碳，只要充电器充完电就立刻取下就可以减少二氧化碳的排放。冰箱里尽量能排放整齐，这样就能减少冰箱工作的次数，从而达到减少二氧化碳的排放。空调虽然能给我们在夏天带来凉意，但它的室外机却能排放出大量的二氧化碳，所以我们最好能尽量少用，不要再让我们的地球呼吸太多的二氧化碳。

还执迷不悟的人类，快醒醒吧！地球母亲已经够慷慨啦！我们却在伤害她，让她在不断地呼吸着二氧化碳。低碳生活从我们做起，从身边做起。让我们一起行动起来，保护我们美好的环境！

篇10

本文将通过用一种新的角度对碳排放现状进行重新分析，提出系列创新理论来减少碳排放、加大碳固定，并以资源化高效利用来保证减排全过程的市场化动力，实现可持续的碳资源循环利用和经济的低碳发展。

一、碳排放现状成因的创新分析

现在学术界认为森林、海洋吸收二氧化碳的能力是有限的，只能吸收人类活动新增排放的很小一部分。但事实上，人类活动产生的碳排放和自然界本来已有的碳循环总量相比只占很小的一部分。仅仅土壤碳呼吸过程中对环境的碳排放就达到3000～5000亿吨，是人类每年约500亿吨碳排放的8～10倍。在2010年时，这个比例曾经是12～16倍。每年全球由于毁林造成碳循环破坏所产生的二氧化碳排放与同期化石燃料燃烧释放量相当，也能证明这一观点

我们也都知道，不论是陆生植物还是水生植物或藻类，都是碳水化合物，绝大多数植物的碳元素的唯一来源就是二氧化碳，植物每生成1kg干物质就要消耗二氧化碳约1.6kg。在进行无土栽培植物的过程中，只要营养液中有少量必要的无机盐，不需要任何有机物，也就是说不需要碳元素，就可以完全保证植物正常生长发育。那么我们在粮食作物种植的过程中施的有机肥为什么能促进作物生长发育呢？其作用主要是有机物在微生物作用下分解产生二氧化碳和热量。没有有机肥，作物不是不能生长，而是长不好，究其原因也是没有足够的二氧化碳来进行高效率的光合作用。试验研究表明，人类生产生活的环境大气的二氧化碳浓度约在100～2000ppm（0.01%～0.2%）内，作物产量随二氧化碳浓度增加而提高。如果把二氧化碳浓度降到50ppm，光合作用就会停止。生产实践中发现，农业温室大棚中夜间二氧化碳气体因植物呼吸作用和土壤有机物分解释放的积累，达到较高水平，在日出前一般都在600～1500ppm之间，日出后作物开始光合作用，温室内二氧化碳浓度迅速下降，如果没有充足的补充，2小时左右二氧化碳浓度将降至100ppm以下，作物处于二氧化碳饥饿状态！

一般认为植物光合作用最适宜的二氧化碳浓度是800～1500ppm，温棚中喷施二氧化碳，将空气中二氧化碳浓度从野外平均浓度200ppm，提高到1200ppm，即达到或接近我们办公室内的二氧化碳浓度，不同品种农作物的生长速度和产量提高了60%～200%。也就是说提高二氧化碳的浓度可以大大改善植物光合作用的条件，促进光合作用，改善植物的养分合成和加工。当然，也意味着植物固定二氧化碳的能力成倍增加。

显然，大自然植物的主要碳元素来源，不是依靠人类活动提供，植物吸收、再利用的碳元素主要来自其附近土壤因其含有的有机物分解，释放的二氧化碳。通过空气对流、扩散带来的二氧化碳只是占有很小的比例。即便是地球大气层二氧化碳浓度上升50%，从280ppm达到现在的约380ppm，这个浓度还是难以让植物的光合作用有大的变化。因此，靠增加水生、陆生植物面积来大幅度增加环境固碳能力的思路是行不通的。

我们曾经到数个化工厂调研，这种工厂通常都有大量的二氧化碳排放，规模都达到每小时数十、数百吨碳排放。交流中，工厂的朋友都不约而同说到一个现象，工厂建成开工短短几年内，周边小环境、小气候发生很大改观，没有进行人工的特殊干预，不毛之地很快变得郁郁葱葱，风调雨顺。感觉植物非常容易生长、发育。我们分析，这应该就是二氧化碳“气肥”起到的“意外”作用。

因此，我们大胆的提出一个结论：自然界的植物碳汇的潜力是巨大的，远远大于人类活动产生的排放。森林植被破坏能造成碳排放快速增加，而通过植树种草产生的碳固定效果则是缓慢和长期的。利用、影响、恢复碳循环来解决碳排放问题，远比通过减少石化燃料消耗、化学利用二氧化碳、直接物理存贮封存、增加森林植被面积吸收等方式更快速有效。

让我们把新产生的碳排放尽可能“捕集”起来，输送到海洋、森林、草原，农田、温棚里去，造成局部二氧化碳浓度大幅度增加，影响碳呼吸、碳循环过程，让植物固碳的作用成倍提高，同时也促进植物的快速生长，农作物产量也大幅度增加。实现低碳、减排、增效多赢的局面。

二、碳排放来源的创新控制

我们现在还有必要分析一下人类工业化过程产生大量碳排放的历史成因。即使到了今天，工业领域和人们日常生活中都把排放二氧化碳当成一件理所当然的事。进行环境评价的时候，排放物里面如果没有特殊化合物，如硫化物、氮氧化物、粉尘即达到清洁排放的标准，排放物含有二氧化碳、水蒸气、热量其实都是局部环境空气的增量和干扰，也将影响局部环境指标，本应同样得到处理。

每个锅炉都有烟囱，煤炭燃烧后碳排放成为习惯，但是仔细分析一下，煤炭的燃烧过程是一个化学反应过程，在生成近4倍重量二氧化碳的同时，释放燃烧热。排放的二氧化碳其实是比燃烧过程释放的热更有价值的资源，目前市场批发价每吨高达500～800元，淘宝零售价更达到每吨一万元。化学产物的价值比释放的热能价值高2～3倍，人们长期以来都是抓了燃烧热这个“芝麻”，扔了燃烧化学产物这个“西瓜”。

造成这个结果也有其历史原因，倒退几十年，烟气中二氧化碳几乎无法回收，回收了也没有什么太多用途，人类当时也没有减少碳排放的环境保护压力。但是今天则完全不同了，回收烟气二氧化碳的技术已经成熟，回收成本低廉，回收的二氧化碳用途广泛。人们也已经认识到碳排放对环境的危害，到了应该彻底处理碳排放、必须处理碳排放问题、可以从根本上解决碳排放问题的时候了。

我们再提出一个建议，对我们人类普遍使用的燃煤、燃油、燃气过程进行改革，让每一台锅炉、每台燃烧装置像化工厂的反应设备那样工作，既利用燃烧反应释放的热量，还要利用化学反应产生的化学产物，把化石资源的价值“吃光榨净”，在减少环境污染物排放的同时，实现效益的大幅度增加，实现低碳、减排、增效的有机统一。

我们还提醒，对于那些建设在远离城市的化工企业、大量碳排放企业，也许没有必要进行碳捕集，只要要求他们周围小环境加强植物培育，相信很快就可以和前面所说的化工企业一样，通过碳排放的“自产自销”，就地实现低成本、高效率、环境友好的碳固定。而那些周围没有大量植被实现碳固定的碳排放企业、碳排放设备，应该加强碳捕集、碳回收，通过城市捕集、野外排放的空间转移、冬季捕集、夏季排放的时间转移，借助绿色植物的光合作用，高效率实现碳固定，同时实现直接、间接创造新的经济效益。

三、碳排放资源化利用的创新

目前工业领域的碳排放比较容易集中捕集，捕集的方法很多，每捕集一吨二氧化碳的成本约合100多元人民币或更低。但近年来碳排放的资源化利用几乎没有大的突破，究其原因是理论界思想观念陈旧，需要进行观念创新和理论创新，才能彻底改变碳排放资源化利用的现状。本文将以干冰作为一种动力转化介质入手，探讨一下碳排放资源化利用的创新。

多年来，有无数的科学家试图让二氧化碳能再次逆变成为某种“燃料”。这些人几乎都在化学逆向反应上做文章。但是这样的过程，都是需要能量，实现燃烧逆向反应也非常困难，而且除了考虑采用太阳能、模拟植物光合作用的方案以外，即便实现逆向反应，也只能算是对高品位能源的储能再释放，得不偿失。

近年来，我们通过对热机的工作原理进行再认识，提出“让热机冷下来”的观点。热机的本质是热量引起介质升温膨胀、做功，加热升温是手段，膨胀增压是目的。人们不应该将热机的工作温段僵化、固定在从常温到高温，而从低温升温到常温也会引起某种介质升温、膨胀，推动活塞、涡轮叶片运动做功，将常温、低温的热量同样转化为机械能。

二氧化碳是个很神奇的物质，常压下，它可以以-78.5℃超低温、固态的形式“干冰”存在；到了约10个大气压的环境中，二氧化碳又会变成液体流动便于输送。用干冰作为工质，可以吸收利用环境介质空气、水的热量受热气化，如果限制在一个封闭的容器中，就可以得到数十个大气压压力的常温二氧化碳气体。这个高压、常温的二氧化碳气体完全可以推动气动机械输出动力做功。由于热机的原理没有改变，热机也无需大的改动，只需要对现有的汽车稍加改进，就可以使得原来消耗燃料，工作在高温温段的发动机，改为利用超低温工质，撬动环境热能参与，让气缸内产生同样大小的膨胀压力来推动活塞，让发动机在常温温段继续工作。

改造前，汽车是带着能源物质，吸入不需要付费的环境空气，燃烧后释放的热量让反应后的混合气体升温、膨胀，高压高温气体的膨胀势能在发动机内转换为动能，带动车辆运动，做功后尚有余热的高温废气被排放到环境中；改造后，汽车是带着超低温的工作介质干冰，通过换热器，吸收不需要付费的常温空气的热量，汽化、气化，升温膨胀，最后是高压常温二氧化碳气体推动发动机运转，带动车辆运动，膨胀释放内能后大幅度降温的低温二氧化碳气体则被排放到空气中。这个过程已经在实验中得到验证。初步估算，让发动机输出同样的动力消耗的“工作介质”体积虽是原来燃料消耗的5～8倍，而综合成本是使用燃料时的近三分之一，相当于又回到了蒸汽机时代，不同的只是工质从水变成了干冰，热量的来源不是依靠燃煤，而是取自于环境空气或水等常温物质。

改装实验中还注意到，干冰首次气化的过程，其实是一个吸热过程，也就是一个制冷降温过程，是一个非常不错的“冷源”，可以在提供动力的同时，为冷藏、冷冻运输设备提供大量冷量；为冷冻法海水淡化设备提供优质冷源。做功后，气体温度因为内能减少而再次下降，又达到-50℃或更低，还可以再次作为冷源输出冷量。

用于改造农用机械，在提供动力的同时，干冰气化后的二氧化碳也成为农作物的气肥，降低了农机使用成本，减少石化燃料消耗，还给农作物、农田施了气肥，一举数得。

冬季使用燃料燃烧供暖的时候利用新型可以回收制备干冰的锅炉回收烟气中二氧化碳，制作干冰的过程也实现燃料燃烧热量的高效率、最大化回收再利用。冬天没有植物，应将干冰储存起来；到了夏天，利用干冰吸热制冷，气化后高压二氧化碳气体推动汽轮机输出动力发电，最终排放的低压二氧化碳气体成为夏季植物的气肥，实现碳排放资源的跨时间、跨空间的高效利用、综合利用。

四、二氧化碳综合利用范例

本文提出解决碳排放的思路主要是设法通过大幅度提高植物生长环境周围二氧化碳的浓度，来充分发挥自然界的植物通过光合作用吸收、固定二氧化碳的巨大潜力来从根本上解决大气层二氧化碳气体积累、增加的问题。实现这个过程主要有碳捕集、碳运输、碳布撒等若干环节。其中碳捕集的有关技术已经相当成熟，本文不再赘述。

二氧化碳的运输曾经是一个较大的问题，因为这个过程中是个消耗能源、成本较高，没有经济回报的过程。现在，利用干冰作为介质，吸收环境的热量，并通过热机转化为动力输出，解决了碳运输过程的高能耗成本的问题。运输过程中少量的消耗其实也实现了某种意义的碳肥“布散”过程。下面通过几个利用二氧化碳的应用范例，来进一步解释说明。

（一）干冰用于森林灭火

森林火灾时有发生，常用的灭火方法很多，但都是常规的手段。以水灭火为例，如果喷洒的消防灭火用水、灭火干粉没有直接喷淋到火源，则几乎不能发挥降温和隔绝空气的作用，即便有条件大量使用，灭火效果也不好。

以前限于经济条件和技术条件，使用干冰灭火都是“高端消费”和“奢侈品”。但是到了今天，干冰容易生产、运输、储存，目前的成本也不高了，应该考虑大量采用干冰这个非常理想的灭火材料来实现森林应急灭火。采用干冰进行森林灭火，制作成一个个干冰炸弹，通过提前布设形成阻火带，通过定时、定温起爆，或者飞机空投，触地爆炸，或者巨型迫击炮抛射、近炸引信引爆。不管干冰是否能接触火源，只要炸碎的干冰颗粒布撒在火源附近、火源的上风口、火源的高处，都能迅速气化实现降低火场温度，隔绝空气阻止燃烧的作用。气化的二氧化碳就像一张巨大的“冷气毯”，覆盖整个火场，并且随着气流的流动自动流向火源，持续气化的干冰还能有效阻止火灾复燃，实现快速、彻底灭火。

最后残留在森林火场的二氧化碳气体，是森林很好的气肥，逐渐被周围的林木吸收，没有任何污染物残留，渗入地下土壤、水分吸收的二氧化碳气体，也有利于火灾现场的植被恢复生长，一举数得。人类使用水灭火，已经数千年历史了，今天该创新、改进一下了，该淘汰这种陈旧、低效率的传统灭火方式了，

（二）干冰作为动力介质

大型渔率在500马力以上，每小时消耗燃油数十公升。需要消耗大量的燃油作为动力。固体二氧化碳（干冰）吸收海水的热量可以气化为50个大气压以上的高压气体，为远洋渔轮提供动力；这个过程中，约10公斤干冰相当于1公斤燃油，输出的动力相当于2～4千瓦时电力。吸热的过程还相当于制冷，提供的“冷量”可以用于冰冻海产品、淡化海水，这10公斤干冰同时累计可以吸收的热量，相当于0.5公斤燃油做功制冷的冷量。10公斤干冰气化过程还能同时淡化产生10公斤以上的淡水。综合估算干冰替代燃油的重量比为6：1，即干冰的使用量比燃油大6倍。而干冰的价格是燃油的十分之一或更低，因此使用干冰的成本是燃油的二分之一，而且实现了真正的“零”排放。

使用干冰作为动力介质，是一个非常好的环保、节能、增效的方案。首先采用的干冰是从其他直接排放到环境中的二氧化碳捕集制取而来，不是增量排放。使用过程中能量的来源取自于环境，没有消耗化石燃料；排放的二氧化碳“尾气”增加了海洋、海平面的二氧化碳浓度，甚至可以直接注入水中，增加了水体的二氧化碳溶解度，促进海洋植物、藻类的光合作用，通过食物链促进了海洋生物、海洋水产资源的再生和恢复，实现安全、低碳、减排、增效、环境友好的综合效益。这种应用方案也同样适用于海岛、远洋货轮、邮轮采用。

我们现在的高铁的每一节车都叫动车，都有独立的动力系统，高铁的车头仅仅是控制室，反而没有动力，合在一起称为动车组。如果每节车厢都能携带5吨干冰作为动力工质，则在运行中可以提供500匹马的动力长达6～8小时。在列车进入人口稠密区域时使用电力牵引，行驶到旷野、草原、森林的时候切换到“干冰”介质的环境热能动力模式，既提供了一种清洁的动力，又实现了碳布撒、碳转移，强化、利用了绿色植物固碳能力，实现了绿色动力。

这些绝非科幻，具体实施过程不存在理论障碍和技术壁垒，推广应用就在眼前。马戏团里表演的大象，都是从小就开始训练的。小象很调皮，故常把小象拴在木桩上。由于小象力量小，经过很多次试验，它都无法将木桩拖出来，时间久了，只要把小象拴在木桩上，它就知道自己无法挣脱，也就会很安分了。小象长成了大象，力大无穷，可以轻松拔起一棵大树，但却能很老实地被绳子拴在木桩上。因为从小的经验告诉它们，木桩的力量比自己大，是唯一可以拴住自己的东西。

基础科学理论确实已经发展完善，但是我们是不是还存在对理论的认识偏颇或惯性思维？应用科学理论和历史生产力发展水平相关，早期提出并沿用至今的一些应用理论肯定存在时代和历史的局限性和不足。《国际歌》有一句歌词唱得好：“要冲破思想的牢笼”。而一旦冲破思想的牢笼，走出思维定势，甩掉那根“木桩”，我们的潜力将会得到极大释放，将会创造各种奇迹。

五、后记

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二、二氧化碳气肥对设施蔬菜的影响

作物生长需要一定的二氧化碳气体肥。如果二氧化碳浓度低于0.1%，大部分蔬菜作物不能正常光合积累。在寒冷的冬季，大棚常处于密闭状态，造成棚内空气与外界空气相对阻隔，二氧化碳得不到及时补充。日出后，随着蔬菜光合作用加速，棚内二氧化碳浓度急剧下降，有时会降至二氧化碳补偿点以下，蔬菜几乎不能进行正常的光合作用，影响了蔬菜的生长发育，容易造成减产和病害。要提高棚室内作物的产量和品质，增施二氧化碳气肥是非常必要的。其主要好处有：（1）增产增收，如能够显著的增加茄果类蔬菜的株高、茎粗和果实的纵径等生长发育性状，从而提高大棚茄果类蔬菜的平均坐果率、单株坐果数、单果重和单株产量；（2）增强蔬菜抗病能力，如黄瓜霜霉病明显降低；番茄、辣椒的病毒病发病率和病害指数明显下降。

三、施用二氧化碳气体肥料的方法

施用二氧化碳的方法很多，较适用的主要有以下几种：

1.燃烧沼气法

在室内地下建设沼气池，按要求比例填入畜禽粪便与水发酵生产沼气，通过塑料管道，输送给沼气炉，点燃燃烧生产二氧化碳气体。燃烧每m3沼气可获得大约0.9m3二氧化碳。一般棚内沼气池寒冷季节产沼气量为0.5～1.0 m3∕天。可使0.5亩地大棚（容积为600m3）内的二氧化碳浓度达到0.1%～0.16%。必须注意：（1）因沼气属易燃物，沼气池要严格按照有关标准建造和管理；（2）沼气必须经过脱硫处理；（3）二氧化碳气肥增施后，水肥管理要及时跟上；（4）不能在棚内堆沤沼气发酵原料，以免有害气体（如氨气）对蔬菜生产造成危害。

2.利用牲畜新陈代谢呼出的二氧化碳

一头50㎏重的猪每天呼出二氧化碳1.032m3；四头猪每昼夜可呼出4.128m3二氧化碳。畜舍产生的二氧化碳可通过棚室内山墙的通气孔和蔬菜棚内的空气自然交换。

3.微生物气肥法

即秸秆生物反应堆技术，将玉米秸秆按一定间距均匀施入蔬菜行间，施入深度为20cm，利用微生物发酵产生二氧化碳。优点是无需二氧化碳发生装置，并可大量减少化肥使用量。缺点是技术操作规程严格，一般菜农不易掌握。建议部分蔬菜种植管理技术水平较高的菜农采用该方法。

4.硫酸-碳酸氢铵反应法

在设施内每40～50m2挂一个塑料桶，悬挂高度与作物的生长点相平，先在桶内装入3～3.5kg清水，再徐徐加入1.5～2kg浓硫酸，配成30%左右的稀硫酸溶液备用。每天早晨，拉揭草苫后半小时左右，将200～400g碳酸氢铵先装入小塑料袋中，用铁丝在底部扎3～4个小孔，轻轻放入每个装有稀硫酸的桶内，反应释放二氧化碳。晴天与盛果期多加，多云天与其他生长阶段可少加，阴天不加。必须注意：（1）必须将硫酸徐徐倒入清水中，严禁把清水倒入硫酸中！以免酸液飞溅，烧伤作物与操作人员。（2）向桶内投放碳酸氢铵时，要轻轻放入，切记不可溅飞酸液。（3）反应完毕的余液，是硫酸铵水溶液，可加入10倍以上清水，用于其他作物追肥之用，切不可乱倒。

5.安装二氧化碳发生器

每天向发生器内，填加硫酸与碳酸氢铵，在发生器内进行化学反应，释放二氧化碳，其原理同上。

6.点火法

每天上午8～10点，用无底的薄铁皮桶，桶底穿设粗铁丝作炉条，桶内点燃碎干木柴，燃烧释放二氧化碳。必须注意：（1）要做到足氧、明火充分燃烧，防止一氧化碳等有害气体危害作物；（2）要让火炉在室内作业道上移动燃烧，以免造成高温烤苗；（3）要严格控制点燃次数和燃烧时间：一般每天可点燃2次，一次在傍晚盖苫后点燃；一次在拉开草苫后1h左右点燃。350～500m2的棚室，其燃烧时间每次不得超过30min，以免燃烧时产生的有害气体超量，危害作物。

7.工业废气综合利用法

即将工厂排放的二氧化碳收集提纯后，压缩成液体二氧化碳，贮藏于高压气瓶中，通过管道将其施放于大棚内。该方法简便易行，成本较低，操作安全，可以实现工业废气综合利用，建议进行大力推广。

8.增施腐熟的有机肥

在棚室内增施有机肥，提高土壤腐殖质的含量，促进蔬菜根系的呼吸作用和微生物的分解活动，从而增加二氧化碳的释放量。此法有利于改良土壤，成本低廉，来源方便；不足之处是产气量有限而且缓慢。

四、施用二氧化碳气体肥料的技术要点

1.施肥浓度

在蔬菜作物生长的中前期，叶面积系数小，二氧化碳施肥浓度应在0.06%～0.08% 为宜。蔬菜作物生长的中后期，二氧化碳施肥浓度应在0.08%～0.1%为宜。温度低，光照弱时，二氧化碳施肥浓度应在0.08%为宜。高于0.1% 会导致作物气孔开放度缩小，降低蒸腾速度，使叶温升高，出现萎蔫现象。如果采用上述3.1、3.4、3.5、3.6、3.7方法施放二氧化碳，为了科学掌握施肥浓度，使一般菜农容易掌握，而且增强该项技术的可操作性，可在大棚内安装二氧化碳气体报警器，当大棚内二氧化碳超过所需要浓度时，仪器报警，则停止供气。

2.施肥时期

大棚蔬菜定植至缓苗期不施二氧化碳气肥，苗期不施或少施气肥。叶菜类在起身发棵期开始进行二氧化碳施肥，此期叶片活力强，叶面积系数增大，光合生产率高，二氧化碳利用率高，增产幅度大。茄果类在开花坐果至果实膨大期为二氧化碳施肥最佳时期，此期进行二氧化碳施肥，吸收二氧化碳多，有机物质积累多，促进果实膨大，提高果实产量。

3.施肥时间

植物一天中光合作用最强时间大约为10～11点，大棚蔬菜施肥时间应在日出半小时后开始，随着光照强度增大，温度提高，施用二氧化碳浓度逐渐加大，达到确定的饱和浓度为止。一般中午放风前半小时停止施用，阴天雾天不施肥。

4.加强肥水管理

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四成排碳去无踪

在太阳系中，目前已知碳仅存在于地球上，它是生命存在和发展的基本元素，是参与地球水热平衡的基本要素。碳平衡则依据排放量的多少存在相对性。在全球变化研究中，碳循环是一个焦点，其中，碳平衡是其核心。在节能减排中，人们必须首先了解碳的排放量及其去向，才能有针对性地制定各项政策和措施。然而，各国科学家在全球碳平衡研究和估算中发现，排放的二氧化碳中有近40%去向不明。这就是全球变化与碳循环领域的“二氧化碳失汇”问题，科学家们形象地称之为“碳黑洞”。

失汇的碳究竟有多少呢？联合国政府间气候变化专门委员会估算，这一数值大约有1.9Pg；后续研究又将其扩大到2Pg以上。其中Pg为度量单位，1Pg相当于1015克，即10亿吨。2 Pg即每年碳失汇量有20亿吨，这是一个十分巨大的数值，大约相当于全球碳排放量的40%。由此，各国科学家试图通过大量研究工作找到“碳黑洞”。最近10～20年，科学家们针对此问题，相继研究了海洋、森林、草地、农田、湿

地和土壤有机碳，除了确认森林为微弱碳汇（碳汇是指吸收并储存二氧化碳的数量）外，其他方面进展甚微，人们仍无法准确回答“余下的碳排放去了哪里”这个问题。

为此，在国家重点基础研究发展计划项目――“973项目”支持下，中国科学院新疆生态与地理研究所牵头组织了一个年轻的科学家群体，对“碳黑洞”在干旱区的可能性进行了深入研究。

茫茫大漠觅踪迹

当各国科学家在全球其他地区专注于碳失汇中的有机碳失汇时，我国科学家在2002～2007年相继提出了我国西北干旱区、干旱性土壤中存在着巨大的无机碳库问题。他们认为，西北干旱区无机碳库是有机碳库的2～5倍，约占全国土壤无机碳库的60%以上，每年我国干旱性土壤中碳酸盐截储大气碳的规模在1.5Tg（1Tg为1012克），即15万吨，这对全球碳固定及大气二氧化碳的调节很可能具有重大意义。

与此同时，中国科学院一个重点生态实验站――新疆生态与地理研究所阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站站长、中国科学院“百人计划”人选李彦研究员在其主持的关于准噶尔荒漠-绿洲土壤呼吸的对比实验观测中发现：荒漠盐碱土频繁出现对二氧化碳的吸收过程；采取灭菌处理剔除有机碳吸收过程后，盐碱土仍全天吸收二氧化碳。他们初步测得的无机过程强度与有机过程强度在同一量级。干旱区无机碳汇形成的载体和通道就是农田灌溉的洗盐水和荒漠区洪水以及地下水，它们将土壤中的二氧化碳带入地下咸水。干旱区咸水是比海水碱性更强的水体，可溶解大量二氧化碳，从而形成碳汇，并且这个过程几乎是单向的，最终形成了陆地上除土壤、植物之外的第三个活动碳库。这个碳库可达1000 Pg，即1万亿吨。

这一发现立即受到国际学术界的广泛关注。全球知名学术刊物《科学》指出：“中国西部古尔班通古特沙漠二氧化碳通量的测量得出了一个令人吃惊的结论，荒漠盐碱土正在默默地以无机方式大量吸收二氧化碳。”

令人吃惊的还不只在此，阜康站的研究同样关注了盐碱土地下有机碳的固定作用，重点关注了以往被忽视的植物地下根系这个土壤有机碳研究中的关键点。研究人员认为，根系是重要的碳汇，是地下碳库的重要组成部分。而土壤微生物关系着土壤碳库和生态系统功能，也是陆地碳循环和营养循环的重要组成部分。由此，形成了对地下碳库全面和初步的新认识。

在此基础上，2008年10月，由中国科学院新疆生态与地理研究所牵头，联合德国、比利时等国的科学家和中国科学院植物所、中国农业大学、兰州大学、石河子大学的科学家，开展多项课题研究，以亚欧内陆干旱区为对象，全面探讨了碳循环过程，在试图解决全球二氧化碳失汇问题的同时，探讨增加土壤碳库以换取工业二氧化碳减排的有效途径。

荒漠盐碱存玄机

在西方的古代传说中，

普罗米修斯盗取火种，给人类的生活带来了翻天覆地的变化。在现实生活中，人类从自然界的火灾中感受到了火的力量，逐渐发明了各种取火的方法，从而改变了蛮荒的生活状态。工业革命中，蒸汽机的发明进一步改变了人类的生活。火-碳的燃烧从此始终与人类社会的发展相伴。碳排放、碳循环，从一个单纯的资源利用问题，逐步发展成为资源与环境的对立统一问题。随着碳的利用量的不断攀升，碳循环也成为一个不断变化的动态平衡。

大气中不断增加的二氧化碳，总归要排放到一些地方，这些去处被科学家们称为“碳库”。碳库以无机（二氧化碳）或有机（碳水化合物）的方式存在，呈现出一种不断变化的平衡状态。这个排放与存放过程，也就是碳循环的过程。

地球上的碳库主要是两大块：一是占全球表面积3/4的海洋，碱性海水对二氧化碳的无机吸收约为全球的一半；二是陆地，陆地上生长的植物和埋藏的土壤有机（无机）碳为另一吸收和存储地。

在很长时间内，因为干旱区生命过程微弱，各国科学家忽视了干旱区土壤的固碳能力，特别是忽视了干旱区地下碳吸收的无机过程和有机过程的并重，从而影响到人们对全球碳循环的认知。

在破解“碳黑洞”问题过程中，我国科学家发现，亚欧内陆干旱区分布着世界最大和最多的内陆河流，这些河流无法进入海洋，河水携带的大量盐分不断堆积在荒漠-绿洲复合体中，盐渍化土壤溶液的pH值高达8.5～11，远远超过河流入海后海水的碱度（pH值为8.1）。这为盐碱土不断吸收二氧化碳增添了巨大的潜力。土壤溶液pH值每增加一个单位，盐碱土对二氧化碳的溶解度可增加一个量级，即相当于原来的10倍。

这个过程的核心点是碱性土壤溶液对二氧化碳的吸收。土壤或植物呼吸出的二氧化碳被土壤溶液溶解，溶解的二氧化碳在洗盐过程中被淋洗进入地下咸水。由于干旱区的农田大多深受盐渍化危害，所以，在当地的农业生产中，洗盐是必须的一个步骤。洗盐过程永远伴随着二氧化碳被淋洗进入地下咸水的过程。

当然，土壤吸收存储二氧化碳是一个复杂、长期的过程，还有很多问题需要深入研究，如二氧化碳进入地下咸水后与周围土壤、岩石的相互作用等。同时，这一区域也是全球化石能源最丰富的区域之一，例如，新疆石油、煤的储量就占到全国的30%～40%；中亚、西亚的情况也类似。在开发利用化石能源的同时，考虑这个地区的碳汇潜力意义重大。

在破解“碳黑洞”问题的同时，科学家们还解决了一个重大的科学问题，即地下碳库中有机碳的储量问题。过去，人们对地下有机碳的估算都以1米以内为限。而在干旱地区，由于地面水严重缺乏，迫使植物转向地下深处要水，植物由此发展出更深的根系。在干旱区，许多木本植物的地下垂直根系深达20米，水平根系可达百米上下，这些根系深度都在1米以下的植物，常形成地下生物量接近或超过地上生物量的情况，最终使得在估算有机碳时，必须进

行相应的调整。例如，据测算，中亚5国荒漠总面积为294万平方千米，植被总碳储量为5.35亿吨。其中，地上部分2.7亿吨，占50.47%，地下部分2.65亿吨，占49.53%，地上、地下碳储量基本相当。因此，地下有机碳过程（包括土壤与植物）对二氧化碳的吸收强度起到关键作用，不容忽视。根据课题组的测算，中亚干旱区总有机碳库为71.7 Pg（相当于717亿吨），这可是一个巨大的碳库，在全球碳循环中不可忽视，且近30 年，中亚生态系统累积固碳为0.36 Pg（相当于3.6亿吨）。

此外，课题组还构建了盐碱土二氧化碳吸收模型，进而推算出全球干旱区二氧化碳年吸收量为1.26 Pg（相当于12.6亿吨），这对寻找全球碳迷失具有重要价值。课题组的模拟结果表明，近30年来，亚欧内陆干旱区生态系统碳动态对气候变化和人类活动响应敏感，温度每升高0.5℃和大气中二氧化碳浓度每增加2ppm，碳汇强度每年每平方米将增加3.1克；降水每增加10毫米，每年每平方米增汇2克。

节能减排可助力

探讨二氧化碳失汇问题，破解“碳黑洞”，在当前应对全球气候变化、推行节能减排中具有重要意义。

首先，是科学上的重大意义。它证明了全球碳循环中的迷失碳，部分存在于全球最大规模的荒漠-绿洲复合体中。这个复合体蕴含了长期未受重视的碳循环问题。对地下“碳库”的研究，创造性地开展了荒漠-绿洲复合体地下有机碳研究，不仅丰富了土壤碳循环的研究，实现了地下有机碳与盐碱土碳过程相互作用研究的重要突破，而且对盐碱土二氧化碳吸收的生物过程具有重要意义。

其次，对我国和欧亚干旱区的发展具有极大的现实意义：首先，服务于我国节能减排和碳平衡的国际谈判。增加土壤碳库被认为是换取工业二氧化碳减排的有效途径之一。目前，关于将二氧化碳从工业或相关的排放中分离出来，输送到封存地点，与大气隔绝的二氧化碳捕集与封存技术，正处于热研之中，并取得很大的进展。鉴于干旱地区既是化石能源极端丰富的地区，又有盐碱土这个巨大的地下碳库，我国可以在国际节能减排中发挥巨大的作用。其次，重新认识干旱区盐碱土碳吸收与水盐运移过程，将为有“中国土地后备库”之称的我国西北地区后备土地开发和生态建设提供全新的理论依据。第三，推动和服务于中亚区域合作，拓展上海合作组织的科技合作，共同关注和协调解决全球变化及资源与环境问题，为欧亚干旱区的区域经济和环境协调发展奠定科学基础。