1、二氧化碳與環(huán)境（1）自然界里的二氧化碳大氣中二氧化碳的含量除大氣庫外還決定于它在地球上的三個(gè)巨大儲(chǔ)存庫，即海洋、巖石和生物有機(jī)體， 它們都能吸收和釋放二氧化碳。海水中二氧化碳總量相當(dāng)于大氣中的50 倍。二氧化碳溶解于海水中，但在海水中大部分以碳酸鹽形式存在。海洋與大氣中的二氧化碳不停地交換著，形成一種動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)。 如果大氣中二氧化碳濃度發(fā)生波動(dòng)時(shí)，海洋將會(huì)大量吸收或放出二氧化碳，以調(diào)節(jié)大氣中二氧化碳濃度， 直到達(dá)成新的平衡為止。 這個(gè)過程是非常緩慢的， 需要幾百年甚至上千年的時(shí)間。無論是大氣或海洋， 都在不斷地以巖石和活的有機(jī)體進(jìn)行二氧化碳交換。 火山噴發(fā)和生物呼吸作用釋放出二氧化碳進(jìn)入大氣

2、， 但巖石風(fēng)化作用和植物光合作用恰又從大氣中吸收了二氧化碳。 當(dāng)這些過程有發(fā)生變動(dòng)時(shí)， 大氣中二氧化碳含量也將隨之發(fā)生波動(dòng)，改變了輻射平衡，使地球溫度上升或降低。（2）二氧化碳與溫室效應(yīng)自然大氣中二氧化碳約占大氣總量的 0.03%。作為新陳代謝的產(chǎn)物， 所有動(dòng)、植物都呼出二氧化碳， 然后，作為光合作用過程的一部分， 植物又吸收二氧化碳。二氧化碳是所有碳和碳?xì)浠衔?（包括化石燃料和木材） 燃燒的基本產(chǎn)物， 至今還沒有一種污染物防治技術(shù)能經(jīng)濟(jì)而有效地加以控制。 每年產(chǎn)生的二氧化碳的量太大，因而唯一的處置辦法是排入大氣。二氧化碳能引起氣候變化，這個(gè)基本概念最早是在 1981 年由著名的英國物理學(xué)家

3、丁鐸爾提出的。 他認(rèn)為地球溫度的變化與大氣中二氧化碳含量有關(guān)。 二氧化碳引起氣候變化的機(jī)理， 主要是二氧化碳對(duì)來自太陽的短波輻射具有高度的透過性，而對(duì)地球反射出來的長波輻射則具有高度的吸收性。 當(dāng)大氣中的二氧化碳濃度達(dá)到一定程度時(shí)， 從地球上反射出去的大量的紅外輻射就被截留了。 正由于二氧化碳簾幕阻止紅外輻射的外逸， 太陽能被捕獲， 大氣層變暖了。 這就是所謂“溫室效應(yīng)”。可以舉一個(gè)與這個(gè)溫室效應(yīng)很相似的例子。 當(dāng)一輛門窗緊閉的汽車停留在烈日之下，汽車玻璃窗好比是大氣層， 能使太陽的可見光透進(jìn)， 使車內(nèi)的設(shè)施和金1屬增溫，這些物質(zhì)反過來又把若干熱量以紅外輻射形式再反射出去， 然而玻璃窗就像二氧

4、化碳一樣，把一部分輻射截留了，熱量被捕獲，使汽車內(nèi)部變暖。（3）人為活動(dòng)使大氣中二氧化碳增加過去一個(gè)世紀(jì)以來， 一種新的因素正在影響全球二氧化碳平衡， 這就是人類通過礦物燃料的燃燒，每年大約把 60 億噸的二氧化碳排放到大氣中，所以，從開始定期觀測(cè)以來，大氣中二氧化碳的含量一直在增長。工業(yè)革命（大約 1860 年 1890 年）前，大氣中二氧化碳的含量約為 290PPm。測(cè)量結(jié)果表明， 1976 年二氧化碳的含量增加到 332PPm。在 1958 年 1978 年的 20 年間，二氧化碳濃度平均增高 5%左右。此外，人類的農(nóng)業(yè)活動(dòng)每年也要釋放 20 億噸以上的二氧化碳，當(dāng)人類砍伐掉大片森林變?yōu)?/p>

5、農(nóng)田時(shí)， 生物界貯藏的二氧化碳總量也隨之大大減少了。土地的耕作，使大量有機(jī)物質(zhì)被細(xì)菌分解為 CO2，逸入空氣中，也使大氣二氧化碳含量增加。這 80 億噸的過量二氧化碳，并非都存留在大氣中，而是被植物吸收了一部分。當(dāng)大氣二氧化碳濃度上升時(shí)， 植物能更多地利用二氧化碳用于光合作用。 但是，不要很久，光合作用速率的增長將被呼吸作用和分解作用速率相應(yīng)增加所抵消，其總的結(jié)果使生物圈中二氧化碳略有增高。（4）二氧化碳增加與地球氣溫變化由于人為活動(dòng)而增加的大氣二氧化碳， 大部分最終將被海洋所吸收。 為了預(yù)測(cè)人類活動(dòng)對(duì)氣候的效應(yīng)， 必須計(jì)算大氣層中二氧化碳增長速率究竟有多大。 最新的研究表明，溶于海洋中的二氧

6、化碳?xì)怏w與大氣中二氧化碳?jí)簭?qiáng)達(dá)成平衡大概需要 1000 年，海洋大約只能吸收增加到大氣中的二氧化碳的一半。在一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)期，也許要經(jīng)過幾千年， 海洋才能使大量額外的二氧化碳最終轉(zhuǎn)化為碳酸鹽，以達(dá)到新的平衡。 這種平衡是相當(dāng)重要的， 因?yàn)樗鼘Q定由于礦物燃料燃燒而引起的全球氣溫變化。 根據(jù)現(xiàn)有溫度記錄和礦物燃料的消耗數(shù)量， 可以預(yù)測(cè)今后的氣候變化。過去100 年來人類通過礦物燃料燃燒，大約已經(jīng)把4150 億噸二氧化碳放入大氣中（根據(jù)世界每年用煤總量推算），結(jié)果使大氣中二氧化碳含量增加 15%。根據(jù)二氧化碳的理論推算，將使全球平均溫度增加 0 83，這個(gè)數(shù)字與過去百年來全球平均氣溫升高的數(shù)字接近

7、。 如果礦物燃料的消耗繼續(xù)按目前速率增加，那么大氣中的二氧化碳將在 50 年左右內(nèi)加倍，這將使全球平均溫度2上升 1.5 3，在高緯度地帶增加更多（約上升 4 10），其后果可能是災(zāi)難性的，因?yàn)橛锌赡軐?dǎo)致南極洲冰蓋的部分解凍， 特別是奠基于海面下的西部南極洲冰蓋，對(duì)溫度比較敏感。有人計(jì)算，如果西部南極洲冰蓋全部融化，將導(dǎo)致全世界海平面上升 5m。如果真的這樣，世界上許多地勢(shì)比較低的沿海地區(qū)和城市將被淹沒。另一方面，全球氣溫的升高，會(huì)使世界一些地區(qū)氣候反常，旱情加劇，沙漠化擴(kuò)大，或發(fā)生氣候帶改變，以致影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。也有人認(rèn)為隨著大氣中二氧化碳濃度的增加， 植物光合作用也將相應(yīng)增強(qiáng)， 其結(jié)果將使農(nóng)

8、作物增產(chǎn)，這是有利的一面。化石燃料的燃燒是造成大氣中二氧化碳濃度增加的主要原因。在過去30 年中，化石燃料的燃燒每年增長約 43%左右。化石燃料燃燒釋放的二氧化碳有一半滯留在大氣中。另一半被植物和海水吸收，或通過其它途徑從大氣中清除掉，假如這種趨勢(shì)持續(xù)下去，那么到 2025 年 2050 年間，大氣中二氧化碳的含量將比工業(yè)革命之前增長 1 倍，增長的速率取決于目前未定的能源增長方案。（5）全世界對(duì)二氧化碳增加的關(guān)注由于大氣層中二氧化碳濃度一旦增長后無法逆轉(zhuǎn)，至少在短時(shí)期內(nèi)是這樣，這就引起全世界許多科學(xué)家和其他人士的嚴(yán)重關(guān)注。 一些科學(xué)家提出要趕快改變能源，減少礦物燃料的使用量。 有人計(jì)算， 如

9、果今日開采技術(shù)所能及的全部礦物燃料都被燒掉，那么大氣中二氧化碳含量將比工業(yè)革命前的水平高出5 倍10倍，這將使全球平均溫度比今日高出7 12，其后果無疑是具有災(zāi)難性的。另一方面，應(yīng)該看到影響氣候變化的因素很復(fù)雜， 由于技術(shù)水平的限制， 目前所作的預(yù)測(cè)還是比較粗糙的， 為了更準(zhǔn)確判斷二氧化碳對(duì)全球氣候的影響， 還需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和進(jìn)一步的深入研究。1979 年在日內(nèi)瓦召開的世界氣候會(huì)議， 來自 50 個(gè)國家的 300 多名科學(xué)工作者，經(jīng)過討論一致通過， 發(fā)表了一項(xiàng)有關(guān)全球氣候變化的聲明。 聲明在談到人類活動(dòng)與氣候的關(guān)系問題時(shí)說， 會(huì)議對(duì)“地球上人類活動(dòng)的不斷擴(kuò)大可能引起廣大地區(qū)甚至全球氣候的重大變化表示嚴(yán)重不安”。 聲明指出： “二氧化碳在決定地球大氣溫度方面起十分重要的作用”， “大氣中二氧化碳含量不斷增加會(huì)使低層大氣普遍增暖， 特別是在高緯度地區(qū)”。 聲明說，大氣中二氧化碳的增加對(duì)“某一地區(qū)和全球所產(chǎn)生的某些影響在本世紀(jì)末將會(huì)被覺察到， 到下個(gè)世紀(jì)末將變得3嚴(yán)重”。聲明指出： “礦物燃料的燃燒、 森林的砍伐和土地使用的變化使大氣中二氧化碳的含量在上個(gè)世紀(jì)中增加了約 15%，目前每年約增加 0.4%。”聲明認(rèn)為，大量使用氮肥和排出氟里昂也可能引起氣候的變化。關(guān)于世界氣候變化的總趨勢(shì)， 會(huì)議認(rèn)為： “由于自然原因， 氣候?qū)⒗^續(xù)發(fā)生變化和變遷”。自然