多种绿色植物来吸收二氧化碳

1、多种绿色植物来吸收二氧化碳之类的气体，是否可以代替低 碳技术的开发？提及大气中的二氧化碳，就不得不从地球的碳循环说起，大气中的二 氧化碳是碳循环的一部分。自然界碳循环的基本过程如下：大气中的二氧 化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收，然后通过生物或地质过程以及人 类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总 量的99.9%。这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。地球上 还有三个碳库：大气圈库、水圈库和生物库。这三个库中的碳在生物和无 机环境之间迅速交换，容量小而活跃，实际上起着交换库的作用。碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在，总

2、量为2.7X10 i6t ；在大气圈 中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在，总量有 2X1012 t ；在水圈中以多种 形式存在在生物库中则存在着几百种被生物合成的有机物。这些物质的存 在形式受到各种因素的调节大气中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成为碳酸，碳酸能把石灰岩 变为可溶态的重碳酸盐，并被河流输送到海洋中。海水中的碳酸盐和重碳 酸盐含量是饱和的，接纳新输入的碳酸盐，便有等量的碳酸盐沉积下来。 通过不同的成岩过程，又形成为石灰岩、白云石和碳质页岩。在化学和物 理作用（风化）下，这些岩石被破坏，所含的碳又以二氧化碳的形式释放入大气中。火山爆发也可使一部分有机碳和碳酸盐中的碳再次加入碳的循 环。

3、海洋吸收二氧化碳大部分靠物理溶解。其次是化学反应，二氧化碳与 水和矿物质生成碳酸盐。另外，藻类等生物有机体也可以依靠光合作用消 耗大量二氧化碳。这些生物死后，转化的碳物质会随之沉积到海底。不过， 不同地区的海洋吸收二氧化碳的能力是不一样的。大约40%的二氧化碳被极 地海洋吸收，原因是二氧化碳在冷水中的溶解度高于温水。被海水吸收的 二氧化碳再通过洋流重新分布到世界各地，因此不同海域的二氧化碳浓度 也各不相同。从1950年开始，海洋吸收二氧化碳的量逐渐增加，这可能是因为二氧 化碳在空气中的含量日益增加的缘故。不过，2000年以后，尽管海洋吸收的二氧化碳从绝对值来看并没有减少，但与陆地植被相比，吸收

4、比例却有 所下降。究其原因有两个：一是温度升高降低了海水的二氧化碳溶解度； 二是人们给海洋的二氧化碳越多，海水的酸性就越强，它吸收二氧化碳的 能力相应就减弱了。纽约哥伦比亚大学萨玛卡提瓦拉博士领导的一个研究小组发现，海 洋作为二氧化碳存储器可能已经超负荷了，海洋在气候变化中起着重要的 作用，人类制造的二氧化碳有20%到30%被海洋吸收了。但是，通过这种方 式从大气中减少温室气体的比例在下降。卡提瓦拉博士强调，将来我们不 能再像以前那样依赖海洋和陆地的存储功能了，而是必须遏制对化石燃料 的过度需求。在大气中，二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳参与物质循环的主要形 式。在生物库中，森林是碳的主要吸收

5、者，它固定的碳相当于其他植被类型 的2倍。森林又是生物库中碳的主要贮存者，贮存量大约为4.82X10 11 t, 相当于目前大气含碳量的2/3。绿色植物从空气中获得二氧化碳，经过光合作用转化为葡萄糖，再综 合成为植物体的碳化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。 植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大 气，另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后，残体中 的碳，通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。大气中的二 氧化碳这样循环一次约需20年。植物通过光合作用从大气中吸收碳的速率， 与通过动植物的呼吸和微生物的分解作用将碳释放到大气中的速率大

6、体相 等,因此，大气中二氧化碳的含量在受到人类活动干扰以前是相当稳定的。一部分（约千分之一）动、植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋 而成为有机沉积物。这些沉积物经过悠长的年代，在热能和压力作用下转 变成矿物燃料煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料 燃烧时，其中的碳氧化成为二氧化碳排入大气。如今，人类消耗大量矿物 燃料对碳循环产生了重大影响。来自美国蒙大拿大学的研究人员在去年8月份于科学杂志发表的一篇论文指出：通过分析NASA （美国国家航空 与宇宙航行局）的卫星信息和气象数据得出，2000年至2009年间，地球植 被吸收的二氧化碳总量下降了 5.5亿吨，这大约是固碳量的1%。人类

7、燃烧矿物燃料以获得能量时，产生大量的二氧化碳。从1949年到1969年，由于燃烧矿物燃料以及其他工业活动，二氧化碳的生成量估计每 年增加4.8%。其结果是大气中二氧化碳浓度升高。这样就破坏了自然界原 有的平衡，可能导致气候异常。矿物燃料燃烧生成并排入大气的二氧化碳 有一小部分可被海水溶解，但海水中溶解态二氧化碳的增加又会引起海水 中酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。矿物燃料的不完全燃烧会产生少量的一氧化碳。自然过程也会产生一 氧化碳。一氧化碳在大气中存留时间很短，主要是被土壤中的微生物所吸 收，也可通过一系列化学或光化学反应转化为二氧化碳。综上所述，人类的活动造成了两个后果，开垦土地使得地球植被

8、减少： 矿物燃料的燃烧将贮存库中的碳引入了交换库中。这两种活动都使得地球 大气圈内的二氧化碳富集，使得碳循环在该环节的流动阻塞。上述各项研 究都表明，只一味增加绿色植物的种植并不足以中和该富集现象，因为即 使再大面积种植也不可能回到人类大面积活动前的地球植被面积，必须发 展低碳科技降低二氧化碳排放甚至人工固碳才能接近最初的碳循环平衡。地球陆地面积是固定的约为 1.49亿平方千米（约为地球表面积的 29%），土地资源有限，不可能无限制地种植绿色植物来吸收人类过剩排放 的二氧化碳。据统计，若想使大气中二氧化碳浓度保持在目前水平，全球 二氧化碳排放量必须削减60%，这一差距并不是淡淡多种植绿色植物才

9、能弥 补的。人类科技想要继续发展必须建立低碳低耗能的发展平台，才能长久 的生存和发展下去。二氧化碳的排放在很大程度上取决于矿物燃料的燃烧， 因此必须从源头控制二氧化碳的产生。例如：20世纪90年代以来出现了两 种新技术：燃料脱碳与燃料电池。燃料脱碳是以含碳量较低的燃料（如石油和天然气）或无碳燃料（如氢气）取代含碳量高的燃料（如煤）。燃料电池则直 接将化学能转化为电能，以避免大量污染。不仅如此，可燃矿物会消耗殆尽，地球花了4 6亿年时间为我们积累的煤、 石油和天然气，我们只用了几百年就差不多开采殆尽。据估计，世界化石能源可 维持的年数是：石油4 6年，天然气6 5年，煤16 9年。美国能源部信息局乐 观地预计，石油极限产量最早将出现在2 0 2 1年，最迟是2 112年，距今还