1、碳排放對人類發展的影響摘要：遠古時期，人類最大的驕傲之一是學會了使用火。隨后到了工業革命，人類引來了又一次改革，生產力得到前所未有的發展，一個新的名稱出現了工廠。到了現代社會，人們開始紛紛談論“碳排放”，碳的排放是最好表現資源、環境與人類發展這三者關系的表征之一。本文搜集了目前資源、環境對自然世界的作用，并對碳排放問題的研究成果進行了總結，驗證了碳排放對人類發展的影響。關鍵字：碳排放，人類發展，資源與環境，溫室效應前言從人類學習了如何使用火開始，人類文明的車輪開始轉動。古希臘哲學家阿那克薩哥那將火作為世界的本源，認為人類的開端是火，人類的終端也是火。這一觀點被斯多葛學派接受，并且在很多程度上沿

2、用到了現在，比如火葬。而在中國古代則將火列入五行中，并有言火生土，人類的活動離不開火。另一方面，火可以說是作為化學反應的一種工具，很多物質燃燒都能產生二氧化碳或一氧化碳及其他碳化合物。目前盛行的理論認為，二氧化碳等碳化合物在大氣中的含量的增加，使地球稱為了一個“溫室”，直接導致了地球氣溫的上升。造成南極冰川逐漸融化，地球上的生物因為環境的變化而無奈的消失。另外有種理論又認為，目前地球氣溫的上升不能歸于“溫室氣體”的原因。對此論戰，目前未見分曉，本文立足于現象的分析，來探討碳排放對人類發展的影響。1“碳”資源1.1碳碳是一種非金屬元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁語為Carbonium

3、，意為“煤，木炭”。漢字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁構成，發音從“炭”字音。碳是一種很常見的元素，它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼之中。碳單質很早就被人認識和利用，碳的一系列化合物有機物更是生命的根本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。 碳能在化學上自我結合而形成大量化合物，在生物上和商業上是重要的分子。生物體內大多數分子都含有碳元素。自然界中存在單質碳和碳化合物兩種形式，而被人類使用得更多的是碳化合物，其中人們目前賴以發展的化石燃料基本都含有碳。當將化石燃料燃燒時，碳的形式會發生變化，一部分會仍以固態形式存在，另一部分會產生CO2或C0及其他氣態碳化合物。而碳如果完全燃燒的話，最終的形式仍然

4、還是CO2。目前，溫室氣體家族中，仍以CO2的影響力最大。在很多場合下，人們對溫室氣體的排放理解也是描述CO2的排放，雖顯偏頗卻能看出問題的核心。1.2碳資源碳的存在形式多種多樣，并且廣泛分布在地球的各個領域。在人類世界，它的用途也非常廣泛。人類的優點在于懂得去研究自身，繼而觀察身邊環境和事物，尋找和發現自然世界的奧秘。碳是生命結構中一個非常重要的元素之一，是構成有機生命體的基本元素。人類對碳的認識和利用也許能說從遠古時候，人類開始懂得使用火開始。從周口店發掘的距今50萬年前的“北京人”化石中發現，當時的人類已經能進行生活、狩獵和使用火1。圍繞“北京人”是否能控制火這一點，西方一些學者一直質疑

5、“北京人”能不能作為“智人”的代表。在隨后的發掘結果表明了，“北京人”已經能控制使用火。從遺跡中的燃燒灰燼中發現，“北京人”“懂得”了使用含碳有機物作為燃料。到了現在，隨著科學的進步和人類發展的需要，化石燃料的需求劇增。化石燃料亦稱為礦石燃料，是一種碳氫化合物或其衍生物，其包括的天然資源為煤炭、石油和天然氣等。化石燃料的運用能使工業大規模發展，而替代水車。當發電的時候，在燃燒化石燃料的過程中會產生能量，從而推動渦輪機產生動力。舊式的發電機是使用蒸汽來推動渦輪機的。現時，很多發電站都已采用燃氣渦輪引擎，那是利用燃氣直接來推動渦輪機的。然而，由于近代工業的發展，以目前探明的化石燃料的儲量計算，倘若

6、人類仍以目前這種消耗發展，將很可能在200年左右的時間內用完這些資源，屆時人類將不得不回到古代。碳資源除了以上所述的化石燃料，在人類社會中還有其他利用形式。測量古物中C14的含量，可以得知其年代，這叫做C14斷代法。石墨可以直接用作炭筆，也可以與粘土按一定比例混合做成不同硬度的鉛芯。金剛石除了裝飾之外，還可使切削用具更鋒利。無定形碳由于具有極大的表面積，被用來吸收毒氣、廢氣。富勒烯和碳納米管則對納米技術極為有用。 由於石墨的分子間只有微弱的范德華引力，所以它們容易滑動，適合用來作潤滑劑，而石墨處於高溫時不容易揮發，所以適合在掘隧道時使用。碳是鋼的成分之一。碳能在化學上自我結合而形成大量化合物，

7、在生物上和商業上是重要的分子。生物體內大多數分子都含有碳元素。碳化合物一般從化石燃料中獲得，然后再分離并進一步合成出各種生產生活所需的產品，如乙烯、塑料等。 2全球變暖談到碳排放，恐怕這個詞匯“全球變暖”不能忽略。全球變暖一直被認為是資源、環境和人類活動最明顯的結果，也是目前困擾各國科學家和政府最頭疼的焦點之一。進入20世紀，由于科技水平的發展、人類活動的影響以及生活環境的變化，許多學者開始關注地球環境的變化。科學家通過測定發現，19811990年全球平均氣溫比100年前上升了0.48。德國研究人員表示，未來全球氣溫可能會遠遠高于一些科學家此前所做的預測，如果新的計算機模型關于氣候變化所做的預

8、測是正確的話。此前預測，到本世紀末，隨著二氧化碳的成倍增加，全球氣溫將升高1.5至4.5。但德國美因茲馬普化學研究所的邁因拉特·安德烈埃教授及其研究小組的最新測算方法卻表明，全球氣溫上升的最高幅度可達到6，將溫室氣體比作是導致全球變暖的加速器。有資料說，再過七年，全球氣候將不可逆轉的變暖。另據英國氣象局研究160年氣溫數據，證明全球確實變暖。在2003年夏天，臺北、上海、杭州、武漢、福州都破了當地高溫記錄23。3碳排放3.1碳排放碳排放是關于溫室氣體排放的一個總稱或簡稱。溫室氣體中最主要的氣體是二氧化碳，因此用碳（Carbon）一詞作為代表。雖然并不準確，但作為讓民眾最快了解的方法就

9、是簡單地將“碳排放”理解為“二氧化碳排放”。多數科學家和政府承認溫室氣體已經并將繼續為地球和人類帶來災難，所以“（控制)碳排放”、“碳中和”這樣的術語就成為容易被大多數人所理解、接受、并采取行動的文化基礎。我們的日常生活一直都在排放二氧化碳，而如何通過有節制的生活，例如少用空調和暖氣、少開車、少坐飛機等等，以及如何通過節能減污的技術來減少工廠和企業的碳排放量，成為本世紀初最重要的環保話題之一。燃料本身就是有機碳氫化合物，所以如果不能與空氣中的氧氣發生燃燒化學反應變成對人體和環境基本無害的水和二氧化碳，就有可能成為有害物質而排放出，當燃料和空氣的比例過小（混合氣過稀）而導致發動機失火時就是如此，

10、這是碳氫化合物（HC）排放的主要機理之一；燃料如果太多會導致混合氣過濃而不能完全燃燒，其中含碳較多的成分要么變成含碳較少的碳氫化合物或醛類物質（氣體），要么變成含碳較多結構更為復雜的顆粒物（PM），或者變成固體的碳煙顆粒物（也是PM），或者變成燃燒中間產物一氧化碳（CO），所以氧氣不足造成的不完全燃燒產物是碳氫化合物（HC）排放的又一個機理，也是碳煙及顆粒物（PM）排放和一氧化碳（CO）排放的唯一機理。3.2碳排放與溫室效應占很大一部分的學者認為，人類工業化進程中，由于化石燃料的大量使用，向大氣中排放了大量的二氧化碳，導致近年來全球氣候變暖。美國科學家稱，甚至于在恐龍時代，當地球環境惡化、氣溫

11、升高時，二氧化碳的峰值也發生了異常的變化，出現急劇升高的現象4。并且，這一說法已得到了相關各個國際組織的認可。為了阻止全球變暖趨勢，1992年聯合國專門制訂了聯合國氣候變化框架公約，該公約于同年在巴西城市里約熱內盧簽署生效。依據該公約，發達國家同意在2000年之前將他們釋放到大氣層的二氧化碳及其它“溫室氣體”的排放量降至1990年時的水平。另外，1997年12月在日本京都由聯合國氣候變化框架公約參加國三次會議制定了京都議定書（Kyoto Protocol），為各國的二氧化碳排放量規定了標準，即：在2008年至2012年間，全球主要工業國家的工業二氧化碳排放量比1990年的排放量平均要低5.2。

12、另一方面，在公眾的視野中還有其他的原因導致全球變暖，比較盛行的主要包括：· 全球溫度升高仍然屬于自然溫度變化的范圍之內。 · 全球溫度升高是小冰河時期的來臨。 · 全球溫度升高的原因是太陽輻射的變化及云層覆蓋的調節效果。 · 全球溫度升高正反映了城市熱島效應。因為很多讀數都在人口稠密或正在擴張 的地區。 持這些觀點的學者也有自己的理論，而且被人認為比較成功的質疑了溫室氣體導致原因。MIT工學院的地球、大氣科學專家Richard Lindzen在由美國前副總統、諾貝爾和平獎獲得者戈爾列席的氣候環境聽證會上，猛烈抨擊了戈爾對全球變暖的“片面”認識，后者認為全

13、球氣候環境的變化原因是碳排放。Lindzen教授給出的說法是地球氣候長久以來一直處于不斷變化的過程中，期間存在各種復雜的原因，而不是如“全球變暖”支持者所說的那樣僅僅是由于二氧化碳排放的原因。他指出20世紀全球溫度上升最快的階段是1910至1940年，此后則迎來長達30年的全球降溫階段，直到1978年全球溫度重新開始上升。如果工業二氧化碳的排放是導致全球暖化的主要原因，那么如果解釋1940年至1978年間的降溫階段。眾所周知，這三十年是全球絕大部分地區開始大規模工業化大躍進的時代即所謂戰后景氣時代。3.3碳排放與人類發展在前面的部分已經介紹過，碳及其化合物形式成為人類發展的豐富來源。到目前為止

14、，可以說人類的發展依賴于碳資源的使用。如果說工業革命推動了人類現代文明，那可以說碳資源是推動人類發展的物質動力。碳資源的形式多種多樣，對于使用這些資源形式來研究對人類發展的現實復雜性太大，所以選擇了碳排放來討論它與人類發展的關系。關于碳排放的評價，學界用碳排放強度變化來評定碳排放對經濟、社會活動的影響。前面已經提到，目前對碳排放的參考對象主要是CO2排放強度的測定，所以碳排放強度可以指單位GDP的CO2排放量5。張志強等5利用美國橡樹嶺國家實驗室CO2信息分析中心（CDIAC）的CO2排放數據、世界人口、國內生產總值和人均國內生產總值統計：公元12008年的GDP數據和世界銀行第二產業附加值占

15、GDP比重等相關數據，對美國、英國、法國、德國、日本、意大利、加拿大等7個主要工業化發達國家，以及中國、印度、巴西、墨西哥和南非等5個新興經濟體國家的碳排放強度（單位GDP的CO2排放量）變化趨勢、人均GDP變化趨勢、人均GDP與單位GDP碳排放強度關系、產業結構與單位GDP碳排放強度關系進行了比較分析。發現主要工業化發達國家的碳排放強度隨時間變化呈現出先增加后逐漸減小并逐步趨同的態勢，主要新興經濟體國家的碳排放強度隨時間呈波動性變化。陳劭峰等6則通過IPAT方程理論和實證分析表明，在技術進步驅動下，二氧化碳排放隨著時間的演變依次遵循三個“倒U型”曲線規律，即碳排放強度倒U型曲線、人均碳排放量

16、倒U型曲線和碳排放總量倒U型曲線。依據該規律，可以將碳排放演化過程劃分為碳排放強度高峰前階段、碳排放強度高峰到人均碳排放量高峰階段、人均碳排放量高峰到碳排放總量高峰階段以及碳排放總量穩定下降階段等四個階段。在不同演化階段下，碳排放的主導驅動力存在明顯差異。在碳排放強度高峰之前階段，碳排放增長主要由碳密集型技術進步驅動，在碳排放強度高峰到人均碳排放量高峰階段，則主要由經濟增長驅動，在人均碳排放量高峰到碳排放總量高峰階段，則主要由碳減排技術進步來驅動，進入碳排放總量的穩定下降階段后，碳減排技術進步將占據絕對主導地位。在2009年哥本哈根氣候大會上，中國為了表現出自己負責任大國的原則，提出承諾在20

17、20年中國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%45%的約束性指標，并將此承諾作為國家重要發展戰略。2010年發改委確定首先在陜西、廣東、遼寧、湖北、云南五省和天津等8個城市開展低碳點試點工作，基于這一主線，劉竹等7基于IPCC國家溫室氣體排放清單編制指南核算5省份1995年2008年能源消費產生的二氧化碳排放，并通過經濟增長與二氧化碳排放關系的脫鉤分析，探討5個省份1995年2008年經濟增長與碳排放變化的相關關系。研究顯示，5個省份在1995年2008年間經濟快速增長的同時碳排放迅速增加，經濟增長與碳排放均呈現“弱脫鉤”態勢；預計伴隨經濟進一步增長，碳排放在未來很長一段時間內仍將呈增長趨勢；如何實現碳排放總量減排而又達到經濟增長與碳排放的“絕對脫鉤”，是中國低碳經濟戰略的首要難題。結束語長久以來，人類賴以生存和發展的資源一方面造福了人類，另一方面由于大量或過度的使用造成了各種資源和環境問題。這再一次說明了一個自然規律：事物總帶有兩面性。兩面性不是否定絕對，不是“左右逢源”，不是否定對資源的使用。人類要發展不能違背自然規律，也不能消極的利用規律。美國數學家、哲學家、諾貝爾