世界面临的几个环境问题

一、大气污染与温室效应 当今世界,全球环境问题是国际社会必须优尤考虑的课题之一。各种污染物质和各种不同类型的污染基本都不受厂界、地区界,省界和国界的限制。地球上方的大气正在遭受到空前的污染,其中二氧化碳含量的上升与“温室效应”是对地球影响的最大,也许是最为深远的问题,因此引起了世界各国的普遍关注。 随着能源和工业生产的日益发展,由于大量的矿物燃料的燃烧致使二氧化碳越来越多地排入大气层。科学家对冰川样品的分析表明,1860年大气中CO_2的浓度为百万分之260(260PPM),1985年的浓度为346PPM,增加了近30％。最近30年中大气中CO_2浓度的增加尤为显著。二氧化碳在大气层中含量的增多是导致“温室效应”的主要原因。     

大气二氧化碳含量较250年前增加40%

2012年11月22日,联合国世界气象组织发布的报告称,2011年地球大气的二氧化碳含量创下新高,达到390.9ppm(ppm表示百万分之一)。这一数字相对于1750年的水平增加了40%,也就是在那时候,人类才开始大规模燃烧化石燃料。     

正在衰老的地球

地球的体积在膨胀,直径一年伸长5毫米。地球的自转速度在减慢,一昼夜的时间延长了百万分之五至百万分之十四秒。地球上每年接纳宇宙间落下     

控制温室效应

温室效应近年来越来越为人们所关注。人类活动,增加了大气中二氧化碳的含量,加强了温室效应。经计算,燃烧1吨煤会产生大约4吨二氧化碳。90年代,每年约有60多亿吨碳被烧掉,向大气中输入的二氧化碳约250亿吨。1957年,大气中二氧化碳的浓度为315PPm,现在则高达(?)PPm。大气中二氧化碳的浓度目前已经超过背景值33％。据IPCC(政府间气候变化特别小组)1996年的报告,到2100年,全球变暖幅度将在1℃～3.5℃之间,平均升高2℃,海平面上升值在15厘米～90厘米之间,平均升高为48厘米,将有900万人会受到海平面上     

封面故事：80万年前大气中二氧化碳和甲烷浓度

束缚在南极Vostok和EPICA Dome C冰芯中的气泡,提供了过去65万年间大气二氧化碳和甲烷水平的组合记录。现在,大气二氧化碳和甲烷浓度的记录又被延伸了两个完整的冰川周期,达到80万年前。     

第一链接

大气氧含量为何显著增加?地球大气氧含量首次显著增加(“大氧化”)被认为发生在有氧光合作用出现之后至少3亿年,但是这一时间延迟的原因仍然不确定。英国的戈德布拉特等人利用一个新概念模型证明在有氧光合作用出现之后,大气氧含量有可能保持在一个较低的或较高的稳定状态“。大氧化”可能是由相对较小的环境变化诱发的这些状态之间的转换。该模型表明,仅有有氧光合作用一个因素不足以产生富含氧的大气层。因此,在没有其他因素的情况下,地球大气层的氧含量可能只有百万分之几,而非今天的21%。同样,有氧光合作用有可能在仅有较低大气氧含量的…     

破译二氧化碳去向不明之谜

在20世纪70年代以前,人们一直认为森林作为地球陆地上最大的光合作用系统,通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,起着净化大气、减缓因人为因素而导致的大气二氧化碳浓度快速增加的作用。然而,1977年瑞典气象学家博林和美国生态学家伍德维尔撰文指出,全球森林,尤其是热带林的破坏正导致陆地生态系统向大气净排放二氧化碳,成为大气二氧化碳浓度升高的主要因素之一。这一结果震惊了科学界,也     

“碳钟”

在宇宙射綫的中子作用之下,从大气氮中不断地形成碳的放射性同位素C-14。它氧化为二氧化碳CO_2。在大气中放射性碳C-14的数量与稳定的C-12之比,只由宇宙射綫的强度而定。这种比例可以認为是不变的。植物迅速地吸收了大气中的二氧化碳,所以植物里的放射性碳和稳定性碳的对比关系,和在大气中是一样的。如果把树砍断,我們就不可能使它再从大气中吸收二氧化碳,那末放射性碳的相对数量将由于它的分裂而开始减少。C-14的数量每5,700年减少一半。因此剩下來的     

到哪里去找“所罗门魔瓶”？——漫谈二氧化碳的治理

二氧化碳的治理大科技二氧化碳是构成大气层不可缺少的气体,它可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能。在过去很长一段时期中大气中的二氧化碳处于“边增长、边消耗” 的动态平衡状态,在大气中的含量基本上保持恒定。但是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,使大气中的二氧化碳含量逐年增加,形成“温室效应”,给全球带来了巨大灾难。科学家想出各种各样的“点子”,如对海洋进行“铁化”,刺激海洋浮游生物的生长,利用浮游生物吸收空气中的二氧化碳;利用二乙基锌做催化剂把二氧化碳变成塑料等等,但是各种科学成果目前都…     

南极冰席涌

20世纪90年代的十年暖冬,再一次确证了二氧化碳的温室效应,每年人类向大气中排放200多亿吨的二氧化碳,一部分被植物吸收,一部分溶于水中沉淀为碳酸钙等。全球大气中的二氧化碳含量已从200年前的280ppm上升到如今的356ppm。由于热带雨林和森林大量被砍伐,森林覆盖率较上一世纪减少了一倍以上,而且继续在减少。过去的100     

二氧化碳 一氧化碳

二氧化碳和一氧化碳是大家常遇到的气体。可是,你知道它们都有什么用处吗? 有机化学中的碳酸气二氧化碳又叫碳酸气,存在于大气里。据估计:大气里的二氧化碳竟达2万3干多亿吨。在我们日常生活中,二氧化碳好象是一种一无用处的东西,我们都把它当作废料呼出体外。每个人每昼夜就要呼出1.3公斤二氧化碳,人类每年呼出到大气里的二氧化碳就有十多亿吨之多。动物和植物也都通过呼吸放出大量二氧化碳。食物发     

越来越酸的海洋 越来越迷的未来

海洋酸化是指由于吸收大气中过量的二氧化碳,导致海水逐渐变酸的过程。人类活动向大气释放的二氧化碳,以每小时100万吨以上的速率被海洋吸收,在吸收过程中,二氧化碳与水反应释放出氢离子,使得海水的pH值下降。海水应为弱碱性,海洋表层水的pH值约为8.2。但到2012年,海水表层pH值降低了0.1。海水酸性的增加,会改变海水的种种化学平衡,使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。因此,除了全球变暖,海洋酸化被称为与二氧化碳排放相关的另一重大环境问题。     

动态

NATURE杂志内容精选纪念夏威夷大气二氧化碳测量工作50周年近50年前的1958年3月,似乎一切都跟平常一样,但Charles Keeling及其同事在夏威夷的冒纳罗亚火山上开始了对大气中二氧化碳的一系列测量活动。他们获得的结果现在终于引起了世界的注意。本期Nature封面上刊登的是根据他们的测量结果绘制出的     

科学家实现短时室温超导 有助开发新型高温超导材料

最近,一个由德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所领导的国际研究小组经过一年的实验,借助短红外激光脉冲在一种陶瓷材料上成功实现了室温超导——虽然只有百万分之几微秒。     

“碳”秘之旅:碳卫星与二氧化碳的较量

正在长达数千年的人类社会发展史中,原始的农耕和游牧文明主要是通过畜力、水力和风力作为原动力,水平低下的生产力对环境影响甚微,人类活动产生的二氧化碳对大气的破坏可以忽略不计。然而,进入18世纪之后,伴随着英国工业革命兴起,世界进入了利用机械能和电能时代,社会发展进入快车道。两百多年间,因为人类活动排放的二氧化碳浓度逐年增加,对大气的破坏与影响越来越严重,并且导致     

二氧化碳"填埋场"

大气已经不堪重负,新的二氧化碳排放场在哪里?海洋还是地下? 1999年1月19日,一个国际科学家小组携带数吨硫酸铁粉末启航前往南极,以研究能否以硫酸铁为“肥料”促进南极海域海藻等微生物的生长,来减缓全球变暖的速度。科学家希望海洋中的浮游植物在铁肥的促进下可以大规模增长,以提高对二氧化碳的吸收量,从而达到降低向大气中排放的二氧化碳量的目的。但数年之后的今天,在前一个答案已经得到肯定的同时,后一个愿望则化为泡影。     

在全球变暖中屏住呼吸

目前科学界认为,大气中的二氧化碳增多导致了全球变暖。于是有人建议,多种植一些植物,因为植物可以固定二氧化碳,产生氧气。最新的研究发现,植物在解决全球变暖方面,还有额外的贡献。植物通过光合作用产生氧气,但是植物本身的呼吸作用也产生二氧化碳。每年全球植物在生命活动中向大气中释放了大约600亿吨二氧化碳。这部分二氧化碳足以对全球气候产生影响。美国的科学家最近对植物的呼吸作用进行了研究,他们想搞清楚,如果全球的温度升高了,植物的呼吸作用会发生什么变化。过去的全球气温变化研究中,人们虽然也考虑到了植物呼吸作用这一因素,…     

怎样使硬水变成软水?

水是自然界中最好的一种溶剂。所以,我们从来不能在天然界中遇到纯净的水。纵然是雨水,它也会在其中溶解—些空气中的氧气、氮气及二氧化碳气等。倘再流经地面或地层,则其中所溶解的矿物质自属更多。如果所溶的矿物质的总重量在水中所占的比率,系小于百万分之一百(简写为100ppm,ppm表示parts permillion),则在化学上便将它称为软水;如果大于百万分之一百,则便将它称为硬水。硬水的缺点很多,主要的是在洗     

浅谈黑碳的影响及其减排措施

黑碳是细微颗粒中数量最多、危害最大的一种可吸入的大气污染物,其主要成分是碳,对环境和人类健康危害很大。黑碳被认为是仅次于二氧化碳的第二大导致气候变化的元凶,虽然都会导致气候变暖,但黑碳与二氧化碳等温室气体的气候强迫影响相反。与二氧化碳等温室气体不同,黑碳是一种短生命期大气污染物,在大气中停留时间较短,因此黑碳减排是短时间内缓解气候变化的最迅捷的路径。     

把二氧化碳变成木炭

为了阻止全球变暖,科学家和二氧化碳较上了劲。最近,美国康奈尔大学的莱曼教授提出了降低大气中二氧化碳含量的新方法:把植物活埋了。