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张博庭:水电的温室气体减排作用

日期:2007-01-29    来源:人民网科技  作者:人民网科技

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2007
01/29
09:14
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关键词: 张博庭:水电的温室气体减排作用

  有关水电的温室气体减排作用,历来都存在着一些争议。例如,我国的水库从来都是要在蓄水前进行清理,所以,某些所谓热带水库淹没的植物腐败造成大量温室气体排放的现象,不大可能出现在我国。再有,所谓某些水电站水库的温室气体排放高于火电厂的传言,都没有说明是否是同等发电量的水库与火电站相比较的结果。深究起来目前在全世界范围内还找不到一个实际的案例。

  《京都议定书》的减排意义

  为了21世纪的地球免受气候变暖的威胁,1997年12月,149个国家和地区的代表在日本东京召开《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议,经过紧张而艰难的谈判,会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。

  《京都议定书》规定,到2010年,所有发达国家排放的二氧化碳等6种温室气体的数量,要比1990年减少5.2%,发展中国家没有减排义务。对各发达国家说来,从2008年到2012年必须完成的削减目标是:与1990年相比,欧盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%~8%。 

  在全球变暖背景下,近100年来中国年平均气温明显增加0.5~0.8℃,比同期全球增温平均值略高。近50年,尤其在20世纪80年代中期以后增暖更加明显。

  温室气体的危害

  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。

  在温室气体排放问题上的误区

  地球上的碳元素,除了极少量逃逸到外太空以及发生核反应外,几十亿年来基本保持着总数的恒定。而由于地球表面出现一个不断演化的生物圈的存在,又使得二氧化碳,这一种碳元素的氧化物形式,在植物的光合作用以及动物的呼吸作用,以及岩石和水的吸附作用下,不断处于含量相对稳定的平衡状态。

  植物通过光合作用,将空气中的二氧化碳固定为有机物,作为植物体的一部分保留下来,动物、植物(夜间)又通过呼吸作用将二氧化碳释放出来。

  今天我们所用的煤炭、石油、天然气几十万年前都是郁郁葱葱的植物和动物遗体。由于地壳的变化,这些生物体连同其内部固定的二氧化碳,被深埋地下。

  今天,随着人类对煤炭、石油、天然气等一次性能源的大量开采,并快速、过量地通过发电、供热、工业生产以及汽车、火车、飞机等交通把这些早已经退出碳循环的地下矿物能源燃烧掉,使得几十万年前已经固定的二氧化碳重新参与地球大气的二氧化碳循环,破坏了大气圈的二氧化碳平衡,这是造成地球表面的温室气体不断增加的真正原因。

  而抛开二氧化碳循环的大概念,片面寻求某些所谓的“温室气体元凶”,实在是舍本逐末的行为。

  所谓的牛的温室气体排放问题

  尽管我们发现地球上大量的牛所排放的温室气体总量很高,但是,我们根本就不必担心。因为牛总是要吃草、吃饲料。每头牛一生中所排放的温室气体中的碳含量,总不会超过该条牛一生中所需要吃掉的草料中的碳含量。当我们担心牛的二氧化碳排放过高的时候,我们不要忘记了维持牛的生命所需要的饲料(植物),在自然界中的生长过程中,可能需要消耗同样多的二氧化碳,并在光合作用下把它变成氧气。正是牛的生长和饲料的生长,一起构成了一次自然界中的碳循环。

  自然界中的草料,在其成长的过程中吸收了大量的二氧化碳。为了维持地球的碳循环,这些二氧化碳必须有渠道还原回去。如果不是通过牛来还原,就必须要有其它的还原途径。如果这些草料没有被牛吃掉,它们也可能被其他动物吃掉,还可能会被烧掉或者在自然界腐烂发酵再变成含碳的温室气体挥发。 

  所谓水库的温室气体排放

  水库属于人工湿地,其本质与天然湿地没有什么差别。即使现在我们为了解决天然水资源的时空分布不均的矛盾(同时包括发电获取水能资源),需要有意识地建造很多水库,但是,水库这种人造湿地的出现,相对于近代人类的社会化活动造成的湿地面积缩小,并没有从总体上改变地球表面的湿地面积下降的趋势。

  所有湿地都会有温室气体的排放,这是几万年来湿地参与地球生态系统碳循环的一部分。即使我们观测到了某一地区的湿地,排放出大量的温室气体,也根本不必大惊小怪。即便是所谓热带水库排放大量温室气体的现象,在任何热带雨林中都是自然存在的。

  区分两类不同性质的碳排放

  可再生碳排放:在地球表面的各种动植物正常的碳循环。包括使用各种可再生能源的碳排放。

  不可再生碳排放:从地下把几亿千年前沉积下来的矿物能源开发出来,燃烧后产生的碳排放。
温室气体排放的最核心问题,不应该是所观测到的碳排放量的大小,而应该是碳排放活动所使用的原料的来源。

  如秸秆发电与天然气发电的比较,虽然同样法一度电秸秆发电的二氧化碳要远远高于天然气发电,但是,由于秸秆发电是可再生的碳排放,所以它属于可在再生的能源,不会对地球的温室气体效应产生重大的不利影响。而天然气发电,尽管产生单位电能的二氧化碳的排放比秸秆发电低得多,但是,它还是属于把地下的碳元素释放出来的不可再生碳排放,积累起来一定会对地球的温室气体效应,产生不利的影响。“牛屁”与汽车,水电与火电的比较,也都是一样的道理,无论具体碳排放的数值大小如何,可再生的碳排放总是好于不可再生的碳排放。
 
  两类不同性质的碳排放假设已经得到考古科学家的证实

  最近,美国加里佛尼亚大学地质系科研人员在最新一期的美国《科学》杂志上发表论文指出,“地球3亿年前曾发生过大规模温室效应”。

  研究人员分析了发生在二迭纪初、4000万年时间段内的二氧化碳含量与气候和生物进化的情况。由于确定3亿年前地球大气中二氧化碳的含量非常困难,南极冰川中也没有保存下那时的气泡,研究人员使用了综合计算方法,其中包括估计碳同位素C13在方解石中、约塔矿物和植物化石中的含量;再利用方解石中约塔矿物和古生物化石中碳同位素的数据,建立了大气中二氧化碳含量与土壤、植物与气候之间的相互关系图。

  通过对该图的分析发现,在古生代晚期时代的千百万年里,就曾发生过二氧化碳引起的全球性温室效应,而且这一现象不仅仅在人类出现之前,甚至在哺乳动物之前。

  研究人员还指出,今天,大气中二氧化碳的含量为360ppm,是近50万年里最高的时期。今后,如果人类将地球上所有的矿物资源耗尽,大气中二氧化碳的含量将增加到3亿年前古生代晚期时2000ppm的水平。

  结论

  不管是“牛屁”也好,水库也好,无论你所观测到的温室气体排放有多么严重,它们都是地球正常碳循环的一部分,不可能构成什么温室气体排放的元凶。任何其它所谓的新发现的温室气体排放“元凶”,都只能说是局部的,“盲人摸象”的观测结果,不可能有什么实际意义。

  把牛屁与汽车比较,把水电与火电比较的所谓温室气体排放“元凶”的炒作、宣传,完全是一种对《京都议定书》的误导,只能放松人们控制汽车、火力发电的温室气体排放问题的警惕,加剧全球温室气体的恶化。

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