温室气体的危害和防范措施.doc

课程名称：环境保护与可持续发展
学号：43A13228 姓名：冯睿
日期：2013 11 24
温室气体的危害和防范措施
众所周知，世界范围内温室效应日趋严重，那么，到底什么是温室气体，什么是温室效应呢？温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体，如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”
温室气体又是如何产生温室效应的呢？，是因为其本身有吸收红外线的能力。温室气体吸收红外的能力是由其本身分子结构所决定的。
在分子中存在着非极性共价键和极性共价键。分子也分为极性分子和非极性分子。分子极性的强弱可以用偶极矩μ来表示。而只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收光谱，则拥有偶极矩的分子就是红外活性的；而Δμ=0的分子振动不能产生红外振动吸收的，则是非红外活性的。 也就是说，温室气体是拥有偶极矩的红外活性分子，所以才拥有吸收红外线，保存红外热能的能力。
当然，温室气体也分很多种 ，每种都有其不同的能力。：二氧化碳（CO₂）、臭氧（O3）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）、氢氟氯碳化物类（CFCs，HFCs，HCFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）等。由于水蒸气及臭氧的时空分布变化较大，因此在进行减量措施规划时，一般都不将这两种气体 纳入考虑。至于在1997年于日本京都召开的联合国气候化纲要公约第三次缔约国大会中所通过的〔京都议定书〕，明订针对六种温室气体进行削减，包括上述所提及之：[1]二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）。其中以后三类气体造成温室效应的能力最强，但对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为55%。
当然，温室效应有许多危害。比如气候变化。
气候变化及其影响是多尺度、全方位、多层次的，正面和负面影响并存，但负面影响更受关注。全球变暖对许多地区的自然生态系统已经产生了影响，如气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化、河（湖）冰迟冻与早融、中高纬生长季节延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前，等等。
水蒸气为最大的温室气体，其高出二氧化碳近两个数量级，但其受高度、纬度的影响较大，受水域和季风的气候影响也较大，相对的：绝对湿度大的海洋性气候受人工排放的湿室气体影响不明显，海拔较高、高纬度、干旱地区等绝对湿度较低的地区受人工温室气体的影响较大。例如中国的天山山脉处于内陆高海拔地区，雪线明显上移。美国、欧州等地区湿度较大人工温室气体加速水汽对流反而造成极端的低温和高温天气。若没有水蒸气的影响，人工温室气体总体会造成温度上升，但水蒸气的存在使得大气湍流增加、气候趋于极端。
气候影响也是一个很复杂的问题。温室气体的增加对气候和生态系统有影响。二氧化碳增加虽然有利于增加绿色植物的光合产物，但它的增加引起的气温和降水的变化，会影响和改变气候生产潜力，从而改变生态系统的初级生产力和农业的土地承载力。这种因气候变化而对生态系统和农业的间接影响，可能大大超过二氧化碳本身对光合作用的直接影响。按照气候模拟试验的结果，二氧化碳加倍以后，可能造成热带扩展，副热带、暖热带和寒带缩小，寒温带略有增加，草原和荒漠的面积增加，森林的面积减少。二氧化碳和气候变化可能影响到农业的种植决策、品种布局和品种改良、土地利用、农业投入和技术改进等一系列问题。因此在制定国家的发展战略和农业的长期规划时，应该考虑到二氧化碳增加可能导致的气候和环境的变化背景。这个问题对于面临人口膨胀和人均资源贫乏两大压力的我国，显得尤为重要和紧迫。
当然，温室效应对生物多样性的影响
因为全球气候变暖将严重威胁生物多样性。因为生命体无法承受这种快速相加的巨大变化。
全球气候变暖对生物多样性的影响 全球性气候变暖并不是一个新现象。过去的200万年中，地球就经历了10个暖、冷交替的循环。在暖期，两极的冰帽融化，海平面比现今要高，物种分布向极地延伸，并迁移到高海拔地区。相反，在变新华通讯社过程中，冰帽扩大海平面下降，物种向着赤道的方向和低海拔地区移动。无疑，许多物种会在这个反复变化的过程中走向灭绝，现存物种即是这些变化过程后生存下来的产物。物种能够适应过去的变化，但它们能否适应由于人类活动而改变的未来气候呢？这是一个悬而未决的问题。但可以肯定的是，由于人为因素造成的全球变暖经纬过去的自然波动要迅速得多，那么这种变化对于生物多样性的影响将是巨大的。
还有对温带生物多样性的影响 由于气温持续升高，北温带和南温带气候区将向两极扩展。气候的变化必然导致物种迁移。然而依据自然扩散的速度计，许多物种似乎不能以高的迁移速度跟上现今气候的迅速变化。以北美东部落叶阔叶林的物种迁移率来比较即可了然。当最近的更新世的冰期过后，气温回升，树木以每世界10～40千米速度的速度迁移回北美。而依照21世纪气温将升高1.5～4.5℃.的估计，树木将向北迁移5000～10000千米。显然要以自然状态下数十倍的速度进行扩散是不可能的。况且，由于人类活动造成的生境片断人只能使物种迁移率降低。所以，许多分布局限或扩散能力差的物种在迁移过程中无疑会走向灭绝。只有分布范围广泛，容易扩散的种类才能在新的生境中建立自己的群落。对热带雨林生物多样性的影响 热带雨林具有最大的物种多样性。虽然全球温度变化对热带的影响比对温带的影响要小得多。但是，气候变暖将导致热带降雨量及降雨时间的变化，此外森林大火、飓风也将会变得频繁。这些因素对物种组成、植物繁殖时间都将产生巨大影响，从而将改变热带雨林的结构组成。
并且对沿海湿地和珊瑚礁生物多样性的影响 湿地和珊瑚礁是生物多样性丰富的生态系统，然而它们也会受到气候变暖的威胁。温度升高会使高山冰川融化和南极冰层收缩。在未来的50～100年中，海平面将升高0.2.～0.9米，甚至更高。海平面的升高会淹没沿海地区的湿地群落。海平面的变化是如此之快以至于许多生物种类来不及随着海水上升迁移到适当的地域。特别是建筑在湿地地区的居住房、道路、防洪大坝等将成为物种迁移的直接障碍。
海平面升高对珊瑚礁种类有极大危害。因为珊瑚对海水的光照及水流组合有严格的要求。如果海水按预算的速度升高的话，那么即使生长最快的珊瑚也不能适应这种变化。此外海水温度升高同样会对珊瑚产生极大危害。由此将导致大量的珊瑚沉没以致死亡。
所以，对此，许多科学家进行了分析研究。他们联合在一起，最终总结出了一个结论，他们认为气温再上升2度，人类在地球上的生活就会彻底改动。到时，全球变暖将进一步加剧，极圈冰层加速融解消逝，融解的冰层又反过来招致变暖加剧。到时全球变暖，将成尴尬以预估的连锁反响，将目前减缓全球变暖的众多计划分离起来，或许能防止气温升高2度这种失控的状况呈现。
人们想了很多法子，从改用节能灯到将全球火力发电厂的效率进步二层。本人们应在地球气候呈现不可逆转的变化之前将这些计划分离，这样一定会对改善场面大有协助。
科学家们加紧赶攻以计算机模型仿真数十年后的气候，最艰难的应战在于预算，气温升高3度对亚马逊雨林形成的冲击。全球有二层氧气都是由这座雨林产生的。“而本人们想晓得将来的气候变化对热带雨林的影响，特别是亚马逊雨林。由于这里很重要。从环境生态和经济各方面看都极具重要性。”
气候模型得出的预测结果令人担忧。气温升高3度可能启动严重的恶性循环，招致全球变暖更为加剧。可能使地球上最湿润的这片地域变成一片枯槁旱地。
但不可否认的是，温室效应也有其有益的地方，众所周知 ，蔬菜大棚具有让阳光进人、阻止热量外逸的功能 ，人们将此称之为 “温室效应”。在地球大气中 ，存在一些微量气体 ，如二氧化碳、水蒸气、甲烷、一氧化碳、氟里昂、四氯化碳、二氧化硫、氨、氮的氧化物、硫和碳的氟化物等 ，它们也有类似于蔬菜大棚的功能 ，即让太阳短波辐射自由通过 ，同时强烈吸收地面和空气放出的红外线长波辐射，从而造成近地层增温。我们称这些微量气体为温室气体 ，称它们的增温作用为温室效应 。有关温室效应的另一种说法是：从太阳幅射出耒的光线，越过大气层时可以穿透具有与玻璃一样效应的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳化物等气体而抵达地球表面；然而，抵达地球表面的阳光经地表反射后，一些波长较长的光线的能量，会被二氧化碳、水蒸气等温室气体阻挡和吸收，不易散热于近地面的大气外，以致使地球上的温度会随着这些含量微小的温室气体在大气中含量的增多而增高。显而易见 ，大气中少量温室气体的存在和恰到好处的温室效应。所以，少量的温室效应对人类的生活是有益的。但如果温室效应过于严重的话就不好了。所以控制温室效应就成了一个很重要的课题。
最近科学家们又发现了一个非常之重要的问题，就是温室效应可能会引起病毒的威胁。美国科学家近发出警告，由于全球气温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天，导致全球陷入疫症恐慌，揉生命受到严重威胁 纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出，早前他们发现一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块，结果在冰层中发现TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。这项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处，目前揉对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。科学家表示，虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性。
既然危害这么严重，那么就肯定要有解决的方法。对此，科学家做了不少的研究。致力于解决这个令人烦恼的问题。甚至他们还为此召开了哥本哈根会议来商讨节能减排的事情。
节能减排的措施如下：

首先控制增量，调整和优化结构。要控制高耗能、高污染行业过快增长，加快淘汰落后生产能力，完善促进产业结构调整的政策措施，积极推进能源结构调整，促进服务业和高技术产业加快发展。
加大投入，全面实施重点工程。加快实施十大重点节能工程。实施水资源节约项目。加快水污染治理工程建设。推动燃煤电厂二氧化硫治理。多渠道筹措节能减排资金。
创新模式，加快发展循环经济。深化循环经济试点，推进资源综合利用，推进垃圾资源化利用，全面推进清洁生产。
依靠科技，加快技术开发和推广。加快节能减排技术研发，加快节能减排技术产业化示范和推广，加快建立节能减排技术服务体系，推进环保产业健康发展，加强国际交流合作。
夯实基础，强化节能减排管理。建立政府节能减排工作问责制，建立和完善节能减排指标体系、监测体系和考核体系。
健全法制，加大监督检查执法力度。完善节能和环保标准，开展节能减排专项执法检查。
完善政策，形成激励和约束机制。积极稳妥推进资源性产品价格改革，完善有利于节能减排的财政政策，实行有利于节能减排的税收政策。
加强宣传，提高全民节约意识。组织好每年一度的全国节能宣传周、全国城市节水宣传周及世界环境日、地球日、水宣传日活动。把节约资源和保护环境理念渗透在各级各类的学校教育教学中，从小培养儿童的节约意识。
政府带头，发挥节能表率作用。在节能减排工作中，中央政府将率先垂范。今年全国要推广高效节能产品5000万支，中央国家机关将率先更换节能灯。
还有，就我个人认为。节能减排的事也与我们有关。因为我们也是社会的一分子，为节能减排做出贡献也是应该的。况且，生活中有很多事情都是可以为节能减排起到帮助作用的。
比如，用电方面的小事。注意随手关灯。使用高效节能灯泡。美国的能源部门估计，单单使用高效节能灯泡代替传统电灯泡，就能避免四亿吨二氧化碳被释放。节能灯最好不要短时间内开关，有资料说节能灯其实在开关时是最耗电的。
白天可以干完的事不留着晚上做，洗衣服、写作业在天黑之前做完。早睡早起有利于身体健康，又环保节能。
还有，节约用水也是一件重要的事。淘米水是很好的去污剂，可以留下来洗碗或者浇花。沾了油的锅和盘子要先用用过的餐巾纸擦干净，洗起来既节水省时，又可少用洗涤剂，减少水污染。冲洗衣服时，可以加入少量肥皂粉，因为洗衣粉遇到肥皂会减少很多泡沫，既省水又节约清洗时间。洗脸、洗手用小脸盆接住水，然后倒进大桶收集起来。洗手、洗澡、洗衣、洗菜的水和较干净的洗碗水，都可以收集起来洗抹布、擦地板、冲马桶。
所以说，我们社会的每一个人都能为节能减排行动尽自己的一份力量。俗话说的好，不在事多大，在你用没用心去做。我希望我们大家都能够用自己的实际行动来为节能减排做出贡献。来一起保护生我们养我们的地球母亲。