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二氧化碳產(chǎn)生的原因

前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇二氧化碳產(chǎn)生的原因范文,相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

二氧化碳產(chǎn)生的原因范文第1篇

碳捕捉,就是捕捉釋放到大氣中的二氧化碳,壓縮之后,壓回到枯竭的油田和天然氣領(lǐng)域或者其他安全的地下場(chǎng)所。

如今,全世界各個(gè)國(guó)家研究二氧化碳捕集和封存的技術(shù)方興未艾、如火如荼。但6月19日,美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)的一項(xiàng)獨(dú)立研究發(fā)出警告,二氧化碳的排放導(dǎo)致溫室效應(yīng),被認(rèn)為是引發(fā)全球變暖的一大重要原因,(CCS)有可能誘發(fā)更大的地震。

碳捕集與封存

(CCS)是指將大型發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工廠等排放源產(chǎn)生的二氧化碳收集起來(lái),并用各種方法儲(chǔ)存以避免其排放到大氣中的一種技術(shù)。 CCS技術(shù)包括二氧化碳捕集、運(yùn)輸以及封存三個(gè)環(huán)節(jié),它可以使單位發(fā)電碳排放減少85%-90%。

這項(xiàng)技術(shù)的研究可以追溯至1975年,當(dāng)時(shí)的美國(guó)將二氧化碳注入地下以提高石油開(kāi)采率,但將它作為一項(xiàng)存儲(chǔ)二氧化碳以減少溫室氣體排放的環(huán)保工程,則開(kāi)始于1989年的麻省理工大學(xué),直至近年來(lái),這項(xiàng)技術(shù)得到更多的重視和研究,它被認(rèn)為是一種可以減少空氣中二氧化碳濃度的方法。目前,據(jù)專家介紹,從技術(shù)層面來(lái)說(shuō),應(yīng)用于碳的捕集、運(yùn)輸以及封存的各項(xiàng)技術(shù)其實(shí)都是已有的、成熟的,只不過(guò)在此前并未應(yīng)用于CCS方向,問(wèn)題主要存在于現(xiàn)有發(fā)電廠的改造以及新建發(fā)電廠的技術(shù)和資金投入。

二氧化碳的捕集方式主要有三種:燃燒前捕集(Pre-combustion)、富氧燃燒(Oxy-fuel combustion)和燃燒后捕集(Post-combustion)。無(wú)論哪種捕集方法,簡(jiǎn)而言之是將燃煤發(fā)電廠產(chǎn)生的氣體收集起來(lái),經(jīng)過(guò)脫硫、氮氧化物等等制備后,將二氧化碳分離并收集起來(lái)。

二氧化碳運(yùn)輸,捕集到的二氧化碳必須運(yùn)輸?shù)胶线m的地點(diǎn)進(jìn)行封存,可以使用汽車、火車、輪船以及管道來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸。一般說(shuō)來(lái),管道是最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式。 2008年,美國(guó)約有 5800千米的二氧化碳管道,這些管道大都用以將二氧化碳運(yùn)輸?shù)接吞?,注入地下油層以提高石油采收率(Enhanced Oil Recovery,EOR)。

“捉拿”技術(shù)各顯千秋

2010年7月,由我國(guó)安徽理工大學(xué)張明旭教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室小試裝置成功的基礎(chǔ)上,自行設(shè)計(jì)和建造的利用稀氨水捕集二氧化碳中試裝置在安徽淮化集團(tuán)實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),并順利生產(chǎn)出了首批合格的碳酸氫銨產(chǎn)品。該裝置具有常溫、常壓、一次吸收和反應(yīng)、能耗低、工藝簡(jiǎn)單、安全穩(wěn)定等顯著特點(diǎn)。該裝置通過(guò)氨法對(duì)煙道氣中的二氧化碳進(jìn)行捕集和吸收,每小時(shí)可處理煙道氣1000立方米左右,煙道氣中的二氧化碳脫除效率達(dá)80%以上,減排二氧化碳超過(guò)110立方米(煙道氣中二氧化碳濃度按13%計(jì)算)以上,每小時(shí)可生產(chǎn)碳酸氫銨肥料270公斤左右。該技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)既可以減少二氧化碳排放,保護(hù)環(huán)境,又可使污染物變廢為寶。

今年2月,美國(guó)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種具有八角形孔窗的天然沸石尤其擅長(zhǎng)捕捉二氧化碳的行蹤,在效率和經(jīng)濟(jì)上遠(yuǎn)勝于目前的工業(yè)洗滌器。沸石是一種礦石,其晶格中存在很多大小均一的通道和空腔,一克沸石孔穴和通道的內(nèi)表面積可達(dá)500平方米到1000平方米,這種沸石每立方厘米的小孔足可吸附0.31克的二氧化碳。由此可以吸取或過(guò)濾大小不同的分子,并可重復(fù)使用幾百次,是過(guò)濾、擦洗含許多雜質(zhì)氣體的混合氣體中有害分子的理想選擇,也在化學(xué)工業(yè)中被廣泛應(yīng)用于催化劑和過(guò)濾器。

挪威在5月份,啟用了世界上規(guī)模最大的碳捕獲和儲(chǔ)存(CCS)技術(shù)發(fā)展設(shè)施。由挪威政府投資10億美元(約為63億元人民幣)資助的蒙斯塔德技術(shù)中心將測(cè)試兩種燃燒后碳捕獲技術(shù),一種以胺為基礎(chǔ),另外一種以冷凍的氨溶劑為基礎(chǔ)。該設(shè)施的獨(dú)特之處在于,它可以測(cè)試來(lái)自附近兩個(gè)地點(diǎn)的廢氣——一個(gè)280兆瓦的熱電聯(lián)產(chǎn)工廠和每年產(chǎn)生1000萬(wàn)噸排放的蒙斯塔德煉油廠。它們制造的煙氣里二氧化碳的含量各不同,分別約為3.5%和13%。

6月份,英國(guó)研究人員研發(fā)出一種新型多孔材料,這種材料中的孔洞就像一個(gè)個(gè)“籠子”。諾丁漢大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員在英國(guó)《自然?材料》雜志上報(bào)告說(shuō),這是一種名為NOTT-202a的新材料。如果把空氣壓入這種多孔材料之中,大部分氣體如氮?dú)?、氧氣、氫氣和甲烷等隨后可以從“籠子”中出來(lái),唯獨(dú)二氧化碳會(huì)被留下,鎖在“籠子”中。

碳捕的爭(zhēng)議

二氧化碳的排放導(dǎo)致溫室效應(yīng),被認(rèn)為是引發(fā)全球變暖的一大重要原因。6月19日,美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)的一項(xiàng)獨(dú)立研究發(fā)出警告,二氧化碳捕獲與封存(CCS)風(fēng)險(xiǎn)太大,地下封存有可能誘發(fā)更大的地震。該研究已發(fā)表在最新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

地球物理和環(huán)境地球系統(tǒng)科學(xué)部門教授馬克和史蒂文?戈雷利克發(fā)表文章說(shuō):“將大量的二氧化碳注入大陸內(nèi)部常見(jiàn)的脆性巖石當(dāng)中會(huì)高概率地觸發(fā)地震。而且即使是小到中等規(guī)模的地震都會(huì)威脅到二氧化碳庫(kù)密封的完整性,在此背景下,大規(guī)模的實(shí)施CCS可能是一個(gè)具有高風(fēng)險(xiǎn)且不會(huì)顯著減少溫室氣體排放的戰(zhàn)略?!?/p>

美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)指出,CCS將涉及長(zhǎng)時(shí)間注入地下最大量的流體,可能會(huì)導(dǎo)致更大的地震。CCS需要地下泄漏率每千年小于1%,以達(dá)到可再生能源相同的氣候效益。而近年來(lái)在美國(guó)注入到地下的污水已經(jīng)與發(fā)生小到中級(jí)的地震有所關(guān)聯(lián)。理由之一是,早在1960年,科羅拉多州就有明顯例證;另外的例子出現(xiàn)在去年阿肯色州和俄亥俄州。如果試圖將二氧化碳封存地層數(shù)百年到數(shù)千萬(wàn)年,引發(fā)類似規(guī)模的地震可能性將相當(dāng)大。

環(huán)保組織地球之友的一份報(bào)告指出:以英國(guó)為中心的碳抵消行業(yè)有著數(shù)十億美元的交易量,但這個(gè)行業(yè)并沒(méi)有起到降低全球溫室氣體排放的作用。碳抵消計(jì)劃的問(wèn)題在于,它減少的溫室氣體比科學(xué)家所說(shuō)的避免災(zāi)難性氣候變化所需的量要小的多。如果是這樣的話,抵消計(jì)劃就不可能夠推行,也不能夠計(jì)算清楚一項(xiàng)計(jì)劃究竟能夠減少多少碳排放。

二氧化碳產(chǎn)生的原因范文第2篇

關(guān)鍵詞: 二氧化碳 科學(xué)探究 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

1.教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1總體思路。

以學(xué)生活動(dòng)作為主體;探究學(xué)習(xí)為基本方法;聯(lián)系舊知學(xué)新知,用引導(dǎo)、對(duì)比、歸納的方式探索氣體的制取。

1.2過(guò)程。

引入問(wèn)題實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)回顧得出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的研究思路探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置講述二氧化碳的驗(yàn)證方法和驗(yàn)滿方法制取一瓶二氧化碳?xì)怏w結(jié)合實(shí)際情境,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)氫氣的發(fā)生和收集裝置梳理歸納知識(shí)和總結(jié)初中化學(xué)常用解決問(wèn)題的方法。

1.3方法。

學(xué)習(xí)過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí),采用討論探究、實(shí)驗(yàn)探究、對(duì)比探究、自學(xué)歸納等方法,充分體現(xiàn)新課標(biāo)提出的精心創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主活動(dòng)和積極探究的情境,引導(dǎo)學(xué)生積極參與探究過(guò)程,從而獲得知識(shí)和親身體驗(yàn)。

2.教學(xué)目標(biāo)

2.1知識(shí)與技能。

①了解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理,探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置,并設(shè)計(jì)裝置制取二氧化碳;②通過(guò)制取氧氣和二氧化碳原理和性質(zhì)的比較,初步確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法;③通過(guò)對(duì)二氧化碳的理想藥品的探究,培養(yǎng)學(xué)生善于合作、勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于創(chuàng)新、樂(lè)于實(shí)踐的科學(xué)精神,提高其學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

2.2過(guò)程與方法。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地觀察、思考、分析和總結(jié)歸納的能力,使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)探究的一般方法和步驟。

2.3情感態(tài)度與價(jià)值觀。

通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生努力探索的優(yōu)良品質(zhì),總結(jié)初中化學(xué)常用的解決問(wèn)題方法。

3.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置和制取方法;從實(shí)驗(yàn)室制取氣體的設(shè)計(jì)思路出發(fā),探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的方法。

4.教學(xué)過(guò)程

4.1導(dǎo)入新課,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

【視頻】神奇干冰吹泡泡的實(shí)驗(yàn)。

【引導(dǎo)】干冰的主要是什么?

【回答】二氧化碳。

【提問(wèn)】實(shí)驗(yàn)室是如何制取二氧化碳的呢?這就是本節(jié)課探討的內(nèi)容。

設(shè)計(jì)意圖:從神奇干冰吹泡泡的實(shí)驗(yàn)視頻引出二氧化碳,使學(xué)生產(chǎn)生親近感,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)室是如何制取二氧化碳的,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

4.2探究解疑,體現(xiàn)科學(xué)探究樂(lè)趣。

【回顧】在第二單元我們已經(jīng)學(xué)過(guò)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀和過(guò)氧化氫制取氧氣,請(qǐng)同學(xué)們看白板。

【展示】實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)回顧。

【引導(dǎo)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)回顧,你是否能得出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路呢?

【回答】反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、收集裝置、驗(yàn)證和驗(yàn)滿方法。

【思考】這5個(gè)步驟的依據(jù)分別是什么?

【回答】反應(yīng)原理:化學(xué)反應(yīng)方程式;發(fā)生裝置:反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件;收集裝置:氣體的密度、溶解性,以及氣體是否與水反應(yīng);驗(yàn)證和驗(yàn)滿方法:氣體的化學(xué)性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖:對(duì)學(xué)生原有知識(shí)儲(chǔ)備的回顧和利用過(guò)程,從而培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用原有知識(shí)建立知識(shí)體系的能力。

【過(guò)渡】反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、收集裝置、驗(yàn)證和驗(yàn)滿方法是我們制取氣體的一個(gè)大致路線,我們今天就以這個(gè)路線為指導(dǎo),探究二氧化碳實(shí)驗(yàn)室的制取。

【思考】在我們學(xué)過(guò)的化學(xué)反應(yīng)中,有哪些是可以制取二氧化碳的?

【討論】蠟燭燃燒,碳在氧氣中燃燒,碳還原氧化銅和氧化鐵……

【展示】能夠產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)。

【追問(wèn)】這些反應(yīng)都適合在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳嗎?如果不適合,原因是什么?

【提示】主要從氣體是否純凈和條件是否苛刻這兩個(gè)角度出發(fā)。

【回答】1和2不能的原因在于制得的氣體可能不純:制得的二氧化碳中可能含有氧氣;3和4不能的原因在于條件太苛刻:高溫條件實(shí)驗(yàn)室一般難以達(dá)到。

設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生自己分析解決,從而逐一各個(gè)擊破、加以排除。

【過(guò)渡】對(duì)于上述四個(gè)反應(yīng),要么制得氣體不純,要么條件太苛刻,因此不適合在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳。下面,老師再向同學(xué)們介紹三個(gè)能夠生成二氧化碳的反應(yīng),讓我們通過(guò)一組對(duì)比實(shí)驗(yàn),看看哪個(gè)反應(yīng)適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?

【展示】三個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)圖。

【講述】等下請(qǐng)三位同學(xué)上臺(tái)做實(shí)驗(yàn):1、2、3號(hào)試管中分別加入0.2g的碳酸鈉、石灰石、石灰石,之后同時(shí)加入5ml的稀鹽酸、稀鹽酸、稀硫酸,觀察現(xiàn)象。注意1和2的不同點(diǎn)是底物不同,加入的酸相同;2和3則是底物相同,加入的酸不同。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】三位學(xué)生分別在1、2、3號(hào)試管中加入0.2g的碳酸鈉、石灰石、石灰石,聽(tīng)到教師命令后,分別向1、2、3號(hào)試管中加入5ml的稀鹽酸、稀鹽酸、稀硫酸。

【觀察與思考】三個(gè)試管中的現(xiàn)象是否相同?

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】1.產(chǎn)生氣泡,速率過(guò)快;2.產(chǎn)生氣泡,速率適中;3.產(chǎn)生氣泡,但速率較慢。

【結(jié)論】實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的最佳反應(yīng)是大理石和稀鹽酸。原因在于稀鹽酸和石灰石的反應(yīng)速率適中,適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w。

設(shè)計(jì)意圖:在這里先介紹三個(gè)能夠生成二氧化碳的反應(yīng),讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象,分析比較后,從而得出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理。

【總結(jié)】實(shí)驗(yàn)室制取氣體反應(yīng)原理應(yīng)考慮的因素:制得的氣體要較純,反應(yīng)條件要容易滿足,反應(yīng)速率要適中。

【強(qiáng)調(diào)】雖然碳酸鈉和稀鹽酸由于反應(yīng)速率太快不適合在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,卻是滅火的原理,正所謂“天生我才必有用”。

【過(guò)渡】確定了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理,接下來(lái),我們?cè)撗芯渴裁茨兀?/p>

【回答】發(fā)生裝置和收集裝置。

【追問(wèn)】確定二氧化碳的發(fā)生裝置和收集裝置時(shí)各要考慮哪些因素?

【提示】聯(lián)想制取氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置時(shí)考慮的因素。

【回答】發(fā)生裝置:反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件;收集裝置:密度與空氣比較的大小、溶解性、是否與水反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和二氧化碳的類比,讓學(xué)生找到規(guī)律,指導(dǎo)探究其他氣體的制取,從而鍛煉學(xué)生對(duì)知識(shí)舉一反三的能力。使學(xué)生的思維得以發(fā)散,提升對(duì)知識(shí)間的聯(lián)系和遷移的把握。

【講述】現(xiàn)在大家選擇發(fā)生裝置和收集裝置。

【展示】現(xiàn)提供如下裝置,你會(huì)選擇怎樣的發(fā)生和收集裝置制取二氧化碳呢?

【學(xué)生回答】發(fā)生裝置:A和C;收集裝置:E。

【反問(wèn)】為何長(zhǎng)頸漏斗要伸入液面以下?

【回答】防止生成的二氧化碳從長(zhǎng)頸漏斗逸出。

【板書】二、發(fā)生裝置:固液不加熱;收集裝置:向上排空氣法。

【追問(wèn)】如果實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有長(zhǎng)頸漏斗和錐形瓶,那么哪些裝置可以作為替代品?請(qǐng)從圖4中進(jìn)行選擇。

【回答】用注射器和分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗;用平底燒瓶和試管代替分液漏斗。

【強(qiáng)調(diào)】分液漏斗下端不用液封,原因在于分液漏斗有活塞,反應(yīng)隨關(guān)隨停,氣體不會(huì)從漏斗逸出。

設(shè)計(jì)意圖:在這里我在確定了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理和發(fā)生裝置、收集裝置時(shí)要考慮哪些因素的基礎(chǔ)上,借勢(shì)讓學(xué)生選擇出合理實(shí)驗(yàn)室二氧化碳的制取裝置,可謂是循循善誘、水到渠成。更重要的一點(diǎn):鍛煉了學(xué)生學(xué)以致用的能力。

【過(guò)渡】同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的認(rèn)識(shí)已經(jīng)到了會(huì)選擇、會(huì)變通地步,如果老師給出若干種實(shí)驗(yàn)儀器,則相信同學(xué)們一定能夠設(shè)計(jì)出富有個(gè)性的實(shí)驗(yàn)裝置?,F(xiàn)在有請(qǐng)幾位同學(xué)到臺(tái)前來(lái)點(diǎn)擊屏幕上的儀器,設(shè)計(jì)連接裝置,要求每位同學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)生裝置不一樣。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】連接裝置Flash,如圖5所示。

【提問(wèn)】這位同學(xué)將有空塑料板的試管和長(zhǎng)頸漏斗相接,打開(kāi)止水夾,反應(yīng)開(kāi)始,關(guān)閉止水夾,反應(yīng)停止。這個(gè)裝置有什么特點(diǎn)?如圖6所示。

【回答】控制反應(yīng)速率。

【追問(wèn)】通過(guò)什么控制反應(yīng)速率?

【回答】止水夾。

【提問(wèn)】試管和帶有注射器膠塞組合,這個(gè)裝置又有什么特點(diǎn)?如圖7所示。

【回答】控制反應(yīng)速率。

【追問(wèn)】通過(guò)什么控制反應(yīng)速率?

【回答】通過(guò)注射器滴加液體的快慢。

【提問(wèn)】在選擇反應(yīng)器和膠塞組合過(guò)程中,為什么會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)器和膠塞組合不合適的情況?

【學(xué)生討論】有些反應(yīng)器是有側(cè)導(dǎo)管的,有些沒(méi)有;膠塞組合有些是單孔的,有些是雙孔的;還有一個(gè)大的反應(yīng)器,連接任何膠塞組合都不行……

【教師總結(jié)】對(duì)于反應(yīng)器有側(cè)導(dǎo)管的,說(shuō)明反應(yīng)器已有導(dǎo)氣裝置,膠塞就只用選擇單孔的;反過(guò)來(lái),反應(yīng)器沒(méi)有側(cè)導(dǎo)管的,說(shuō)明反應(yīng)器無(wú)導(dǎo)氣裝置,膠塞就必須選擇雙孔的;對(duì)于大的反應(yīng)器,叫啟普發(fā)生器,裝置內(nèi)有內(nèi)置漏斗和導(dǎo)氣管,所以不用膠塞組合,直接連接收集裝置即可。

設(shè)計(jì)意圖:利用白板的交互性、主動(dòng)性的特點(diǎn),讓學(xué)生通過(guò)Flash拖拽實(shí)驗(yàn)儀器、拼裝實(shí)驗(yàn)裝置,讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的選擇由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),讓學(xué)生在積極、主動(dòng)的狀態(tài)下完成化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

【過(guò)渡】對(duì)于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,我們已經(jīng)研究了兩大問(wèn)題:即反應(yīng)原理和制取裝置,接下來(lái)就是氣體的驗(yàn)證和驗(yàn)滿方法。

【講述】驗(yàn)證和驗(yàn)滿是兩個(gè)容易混淆的問(wèn)題,請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用對(duì)比的方式,對(duì)此加以思考。

【提問(wèn)】如何檢驗(yàn)二氧化碳?很早就學(xué)過(guò)了。

【回答】澄清石灰水,若變渾濁就是二氧化碳。

【追問(wèn)】驗(yàn)滿呢?

【提示】利用二氧化碳不支持燃燒的性質(zhì)。

【回答】將燃著的木條放在集氣瓶口,熄滅則滿。

【強(qiáng)調(diào)】二氧化碳的驗(yàn)證和驗(yàn)滿使用的試劑是不同的,但都是利用二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。

【板書】三、驗(yàn)證:把產(chǎn)生的氣體通入盛有澄清的石灰水的試管中,若澄清石灰水變渾濁,證明是二氧化碳。驗(yàn)滿:將燃著的木條放在集氣瓶口,若火焰熄滅,則說(shuō)明已經(jīng)收集滿。

【過(guò)渡】現(xiàn)在輪到大家自己親自動(dòng)手制取一瓶二氧化碳了吧?并驗(yàn)證和驗(yàn)滿。

【講述】但是在做實(shí)驗(yàn)之前,一定要清楚實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)大家以4人為以小組進(jìn)行討論,時(shí)間為4分鐘。

【小組展示】首先,按要求連接好儀器;其次,檢查裝置的氣密性;再次,裝入固、液體藥品;最后,驗(yàn)證并驗(yàn)滿氣體。

【評(píng)價(jià)】集體的智慧真?zhèn)ゴ蟆?/p>

【板書】四、實(shí)驗(yàn)步驟:連、查、裝、驗(yàn)。

【講述】大家以4人為以小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),時(shí)間為6分鐘,同組的同學(xué)要相互提醒,密切配合。

學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師巡回指導(dǎo)。

請(qǐng)兩位同學(xué)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)成果并進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

4.3再探揭秘,體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科價(jià)值。

【檢測(cè)】節(jié)日用于填充氣球的氫氣,實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)制取,已知?dú)錃怆y溶于水,密度比空氣小,請(qǐng)你根據(jù)已知知識(shí)設(shè)計(jì)氫氣的發(fā)生和收集裝置。

【引導(dǎo)】發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù)。

小組組員討論交流并公布答案。

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)訓(xùn)練,學(xué)生進(jìn)一步鞏固加深實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法與思路,并學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路解決實(shí)際問(wèn)題。

4.4梳理歸納,體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科魅力。

【引導(dǎo)】教師引導(dǎo)學(xué)生自己做課堂小結(jié)。

知識(shí)小結(jié):

1.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳反應(yīng)原理。

2.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳發(fā)生裝置和收集裝置。

3.二氧化碳的驗(yàn)證和驗(yàn)滿。

方法小結(jié):

初中化學(xué)中常用的方法:溫故而知新、對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

5.教學(xué)反思

5.1課前一定要進(jìn)行學(xué)情分析。

針對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,確定學(xué)生需要掌握哪些知識(shí),然后分析學(xué)生是否具備這些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。只有掌握和了解學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí)和已經(jīng)掌握的實(shí)驗(yàn)操作技能,才能合理地確定教學(xué)任務(wù)的深度、難度和廣度。

5.2課堂一定要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

只有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生通過(guò)自己的知識(shí)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu),在問(wèn)題中探究,在探究中學(xué)習(xí),學(xué)生才能學(xué)到真正的知識(shí),進(jìn)而形成能力,這樣的課堂教學(xué)才是有效的。課堂不應(yīng)是學(xué)生復(fù)制知識(shí)的加工廠,而應(yīng)成為展示他們聰明才智和創(chuàng)造能力的舞臺(tái)。

5.3課堂一定要滲透初中化學(xué)思想方法。

教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用更多地源于學(xué)生已有的知識(shí)解決課堂上的實(shí)際問(wèn)題,即溫故而知新,本節(jié)課中利用到第二單元用高錳酸鉀和過(guò)氧化氫制氧氣的相關(guān)知識(shí)。從已知中發(fā)現(xiàn)未知,從熟悉中感受新奇,這種發(fā)現(xiàn)的過(guò)程和新奇的體驗(yàn)對(duì)于學(xué)生的發(fā)展是非常有意義的。另外,在實(shí)驗(yàn)探究中所運(yùn)用的對(duì)比方法也使學(xué)生受益頗多,從而提高他們的學(xué)習(xí)能力。我相信,有了這些方法引路,學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)的道路上一定會(huì)有更大收獲。

參考文獻(xiàn):

[1]周明金.中學(xué)生數(shù)理化:學(xué)研版,2013,12:21-22.

二氧化碳產(chǎn)生的原因范文第3篇

部分區(qū)塊油井因二氧化碳腐蝕造成頻繁躺井,直接影響油田的正常生產(chǎn),油井二氧化碳腐蝕是制約油田生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要因素。采用投放緩蝕劑、陰極保護(hù)器等措施效果不明顯,通過(guò)對(duì)油井腐蝕機(jī)理的分析,提出防止油井二氧化碳腐蝕工藝措施,減少油井的腐蝕,延長(zhǎng)了油井的檢泵周期,節(jié)約了油田的檢測(cè)和維修成本,提高油田的開(kāi)發(fā)水平。

二、腐蝕影響因素研究

1.腐蝕因素

二氧化碳腐蝕鋼材主要是二氧化碳溶于水生成碳酸而引起電化學(xué)腐蝕所致,主要考慮以下影響因素:1、二氧化碳分壓的影響:二氧化碳分壓小于0.021MPa不產(chǎn)生腐蝕;在0.021~0.21MPa間為中等腐蝕;大于0.21MPa產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。2、礦化度的影響:溶液中以Cl-的影響最為突出,Cl-濃度越高,腐蝕速度越大,特別是當(dāng)Cl-濃度大于3000mg/L 時(shí)腐蝕速度尤為明顯。3、流速的影響:一般認(rèn)為隨流速的增大,H2CO3和H+等去極化劑能更快地?cái)U(kuò)散到電極表面,使陰極去極化增強(qiáng),消除擴(kuò)散控制,同時(shí)使腐蝕產(chǎn)生的Fe2+迅速離開(kāi)腐蝕金屬的表面,因而腐蝕速率增大。

2.產(chǎn)出物分析

2.1產(chǎn)出水

在研究的過(guò)程中我們對(duì)30樣本井進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析與采集,研究治理提供可靠依據(jù)。通過(guò)對(duì)30口油井產(chǎn)出水的PH值、礦化度、氯離子含量和硫酸鹽還原菌等指標(biāo)進(jìn)行分析,PH值為5.5~6.0,礦化度為44023~84040 mg/L, Cl-平均含36762mg/L ,SRB含量450~1000個(gè)/ml。

2.2伴生氣

將分析的伴生氣中二氧化碳的含量和計(jì)算出的分壓進(jìn)行分析可知油井伴生氣中二氧化碳的平均含量為1.78%,平均分壓為0.28MPa。油田產(chǎn)出水的二氧化碳含量相對(duì)較多,屬于嚴(yán)重腐蝕等級(jí),同時(shí)產(chǎn)出液的PH值較低(5.5~6.0),由此會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕。

3.腐蝕影響因素認(rèn)識(shí)

通過(guò)腐蝕因素的實(shí)驗(yàn)分析,可以得出造成油井腐蝕的主要原因是:

3.1油井含水率高,平均含水94.5%,介質(zhì)的礦化度較高,Cl-、HCO3-等強(qiáng)腐蝕性離子含量高,溶液的PH值介于5.5~6.0之間,呈弱酸性,勢(shì)必會(huì)造成油管、桿的電化學(xué)腐蝕。

3.2伴生氣中二氧化碳含量較多,平均含量為1.78%,最高達(dá)4.68%,通過(guò)計(jì)算,34.6%油井的二氧化碳分壓都大于0.2MPa,因此二氧化碳是造成腐蝕的重要因素。

三、二氧化碳防腐工藝技術(shù)研究

1.技術(shù)路線

二氧化碳分壓對(duì)油井和生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生中、重度腐蝕,通過(guò)分離井筒中產(chǎn)出液中的二氧化碳含量,降低液體中的二氧化碳含量,減緩H+的去極化作用,從而減輕二氧化碳造成的腐蝕。

由伯努力方程: 12 ρv2+ρgh+p=C

式中:ρ―密度;v―流速;g―重力加速度;h―流體處于的高度;p―流體所受壓強(qiáng)

可知:流速增加,其它條件不變,流體所受壓強(qiáng)變小,氣體可從液體中析出。

另外,由于由于高流速增大了腐蝕介質(zhì)到金屬表面的傳質(zhì)速度,且高流速會(huì)阻礙保護(hù)膜的形成或破壞保護(hù)膜,因而隨流速增大,腐蝕速度增加。

解決思路:井下配套防氣技術(shù),將二氧化碳分離并通過(guò)環(huán)套排出,減少泵筒內(nèi)產(chǎn)出液中二氧化碳的濃度,以此削弱二氧化碳腐蝕;同時(shí)由于進(jìn)入環(huán)空的二氧化碳流速大大降低,減緩二氧化碳的腐蝕,在液面以上,二氧化碳呈氣態(tài),沒(méi)有了H+的去極化作用,二氧化碳腐蝕大大降低。

2.配套工藝

高效氣液分離器,其原理如下:產(chǎn)出液由進(jìn)液孔進(jìn)入高效防氣裝置,通過(guò)防氣濾網(wǎng)順著環(huán)形空間下行進(jìn)入螺旋分離機(jī)構(gòu)部分,氣液混合物在螺旋機(jī)構(gòu)內(nèi)部螺旋向下流動(dòng),在離心力的作用下,氣體因密度較小沿著螺旋片的內(nèi)側(cè)經(jīng)過(guò)螺旋片上部的小孔上行,浮到錨體環(huán)形空間頂部時(shí),經(jīng)排氣孔排到油套環(huán)形空間,而液體因密度較大,就沿著螺旋片外側(cè)下行,下行至錨體的下部,經(jīng)氣敏網(wǎng)進(jìn)入中心管內(nèi)部經(jīng)抽油泵排出,液體經(jīng)過(guò)氣敏網(wǎng)時(shí),液體內(nèi)部所含的細(xì)小氣泡被過(guò)濾在外,沿錨體的環(huán)形空間上行至頂部排氣孔排出。

四、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果

2012年以來(lái),我們對(duì)腐蝕井進(jìn)行了全方位的跟蹤分析,針對(duì)二氧化碳腐蝕進(jìn)行了深入研究,應(yīng)用高效防氣技術(shù)有針對(duì)性的治理工作,取得了明顯的效果。

針對(duì)腐蝕較為嚴(yán)重的8口油井綜合分析,定性為典型二氧化碳腐蝕,措施前8口井的平均免修周期為104天,措施后的4口井平均免修周期延長(zhǎng)的276天,延長(zhǎng)了196天,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了措施前的免修期,另外4口井持續(xù)正常生產(chǎn),效果十分顯著。

典型井例---徐側(cè)14井

該井歷年來(lái)均因腐蝕造成躺井,平均檢泵周期僅60天,2013.4.23日檢泵發(fā)現(xiàn)內(nèi)液面油管掛下84根,外液面不詳,全井油管內(nèi)壁腐蝕,油管掛下第98根有2處砂眼,調(diào)查歷次作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管桿起出情況,均變現(xiàn)為油管在80~100根之間腐蝕穿孔,根據(jù)徐集油田沙三下天然氣化驗(yàn)資料,該井硫化氫無(wú)、二氧化碳含量2.26%、氮?dú)?.89%。分析認(rèn)為地層中二氧化碳在此位置高濃度析出或在此位置碳酸根濃度較高引起腐蝕,故對(duì)該類腐蝕井提出新的思路,即下入防氣裝置,將二氧化碳在環(huán)套分離出來(lái),從套管放掉,以削弱二氧化碳腐蝕。

截至2014.3.10日,該井生產(chǎn)正常,管桿連續(xù)工作320天,目前繼續(xù)有效。保證了油井的生產(chǎn),至少減少檢泵作業(yè)5次,至少節(jié)約作業(yè)、成本、占產(chǎn)等費(fèi)用30萬(wàn)元。

五、結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1.對(duì)以二氧化碳腐蝕為主因的油井配套防氣技術(shù),將二氧化碳分離并通過(guò)環(huán)套排出,減少泵筒內(nèi)產(chǎn)出液中二氧化碳的濃度,減輕二氧化碳腐蝕,從實(shí)踐結(jié)果來(lái)看是可行的。

2.目前我們針對(duì)二氧化碳分壓和流速的影響加以控制,取得了良好的效果,為進(jìn)一步提高防腐效果,下步針對(duì)二氧化碳腐蝕協(xié)同的其它方面不斷加以優(yōu)化。

二氧化碳產(chǎn)生的原因范文第4篇

從更長(zhǎng)的時(shí)間尺度看,氣候系統(tǒng)的各種觀測(cè)資料都表明,近百年來(lái)的全球氣候變暖已經(jīng)是無(wú)可爭(zhēng)辯的事實(shí)。

2013年9月,聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)了第五次氣候變化評(píng)估報(bào)告第一工作組報(bào)告,報(bào)告用來(lái)自大氣、海洋、冰川的多種指標(biāo)從多方面證實(shí)了全球氣候變暖的事實(shí),這些事實(shí)是在全面分析多種觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上所得出的確鑿結(jié)論,也已得到國(guó)際社會(huì)和科學(xué)界的廣泛認(rèn)同。IPCC第五次評(píng)估報(bào)告第一工作組報(bào)告各章引用文獻(xiàn)總計(jì)超過(guò)1萬(wàn)篇,其中被引用的“最古老”的于1896年。這篇論文的題目是“論空氣中碳酸對(duì)地面溫度的影響”,作者是瑞典科學(xué)家阿倫尼烏斯。當(dāng)時(shí)的科學(xué)界把大氣中的二氧化碳稱為碳酸。這篇論文之所以重要,是因?yàn)檫@是人類歷史上首次量化計(jì)算大氣中二氧化碳濃度對(duì)溫度變化的影響。這一開(kāi)創(chuàng)性的工作進(jìn)行得非常辛苦,花費(fèi)了阿倫尼烏斯大約1年時(shí)間。

大氣中二氧化碳濃度增加能帶來(lái)多大幅度升溫

事實(shí)上,阿倫尼烏斯這篇論文的初始目的并不是為了解決大氣中二氧化碳濃度增加引起的全球變暖問(wèn)題。這是因?yàn)?,以?dāng)時(shí)人類向大氣中排放二氧化碳的速度來(lái)計(jì)算,大氣中二氧化碳濃度增加50%需要3000年時(shí)間:阿倫尼烏斯估計(jì)當(dāng)時(shí)每年由于人類活動(dòng)排放到大氣中的二氧化碳只占大氣中二氧化碳總量的千分之一,并且人為排放的二氧化碳中又有六分之五被海洋吸收,只有六分之一滯留在大氣中。阿倫尼烏斯進(jìn)一步計(jì)算得出,這3000年內(nèi)大氣中二氧化碳濃度增加50%將引起3℃多的增溫,相當(dāng)于人類活動(dòng)造成的增溫為每年0.001℃。因此,阿倫尼烏斯認(rèn)為,盡管他的計(jì)算還存在不足之處,如由于對(duì)一些碳循環(huán)的過(guò)程缺乏定量了解導(dǎo)致尚不能精確給出地面溫度升高的速度,但大氣中二氧化碳含量的增加是事實(shí),這有可能影響到許多代以后的子孫后代的環(huán)境。

阿倫尼烏斯沒(méi)有料到的是,后來(lái)大氣中二氧化碳濃度增加的速度遠(yuǎn)比他預(yù)測(cè)的快得多。1896年前后大氣中的二氧化碳濃度還不到300ppm(大約295ppm左右),一個(gè)世紀(jì)之前的1800年前后,大氣中的二氧化碳濃度約為280ppm,相當(dāng)于100年內(nèi)增加了5%左右;而一個(gè)世紀(jì)之后的2012年,全球大氣中二氧化碳的平均濃度達(dá)到了393ppm,100多年的時(shí)間內(nèi)增加了30%以上。如果與工業(yè)化前的1750年相比,則在不足300年的時(shí)間內(nèi)大氣中二氧化碳的平均濃度增加了40%以上,這比阿倫尼烏斯所計(jì)算的3000年增加50%的速度快了近10倍。

那么,阿倫尼烏斯發(fā)表這篇論文的最初目的是什么?我們知道大氣中的二氧化碳是一種溫室氣體,這種溫室氣體具有“溫室效應(yīng)”,也就是說(shuō)它像玻璃溫室一樣,可以讓太陽(yáng)輻射穿透并加熱溫室內(nèi)部,卻對(duì)溫室內(nèi)輻射的長(zhǎng)波具有阻擋作用,從而使溫室內(nèi)部保持較高的溫度。雖然阿倫尼烏斯并不是第一個(gè)提出溫室效應(yīng)概念的科學(xué)家,但他的這篇論文在人類歷史上第一次量化計(jì)算出了二氧化碳濃度變化后所引起的全球溫度變化幅度。促使他從事這項(xiàng)研究的目的是為了解釋歷史上冰期和間冰期循環(huán)的機(jī)制問(wèn)題。現(xiàn)在我們知道,地球歷史上存在10萬(wàn)年左右的冰期和間冰期循環(huán),這主要是由于地球軌道參數(shù)的變化引起的,因?yàn)榈厍蜍壍绤?shù)的變化決定了地球接收太陽(yáng)輻射的多少,太陽(yáng)輻射變化會(huì)通過(guò)各種機(jī)制引發(fā)周期為10萬(wàn)年左右的冰期和間冰期循環(huán)。

但阿倫尼烏斯認(rèn)為,地球軌道參數(shù)的變化不是引起冰期和間冰期循環(huán)的原因,大氣中二氧化碳濃度的變化才是冰期和間冰期變化的主要原因。當(dāng)時(shí)有一種科學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為,冰期和間冰期之間的溫度差要求大氣中的二氧化碳濃度至少存在50%以上的變化,但這需要相關(guān)的資料和模型來(lái)計(jì)算驗(yàn)證。阿倫尼烏斯計(jì)算后最終得出的結(jié)論是:如果大氣二氧化碳濃度下降三分之一,則全球溫度將下降3℃以上;如果大氣中二氧化碳濃度增加50%,則全球溫度將升高3℃以上;如果大氣中二氧化碳濃度增加100%,則全球溫度將升高5℃以上。他的計(jì)算還表明,如果大氣中二氧化碳濃度增加,則地球上陸地與海洋之間、赤道和溫帶之間、夏季和冬季之間、白天和夜晚的溫差都會(huì)減小。

阿倫尼烏斯的計(jì)算結(jié)果表明,大氣中的二氧化碳若以幾何級(jí)數(shù)增加,則全球溫度將以算術(shù)級(jí)數(shù)增加,即大氣中二氧化碳濃度增加50%引起3℃的平均升溫等同于大氣中二氧化碳濃度減少33%引起3℃的平均降溫。據(jù)此外推,可得到大氣中二氧化碳濃度增加一倍將引起5℃以上的平均升溫,增加兩倍后將引起8℃以上的平均升溫。

當(dāng)然,由于受觀測(cè)資料和模型的限制,阿倫尼烏斯在計(jì)算中對(duì)水汽的反饋和二氧化碳的輻射效應(yīng)都存在不同程度的高估。但不管如何,他根據(jù)不完全的數(shù)據(jù)所得出的計(jì)算結(jié)果表現(xiàn)出了驚人的真實(shí)性。直到20世紀(jì)60年代之后,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得人們開(kāi)發(fā)復(fù)雜的氣候模式進(jìn)行海量計(jì)算變?yōu)榭赡埽茖W(xué)家才根據(jù)氣候模式計(jì)算了大氣二氧化碳增加所引起的全球增溫幅度,現(xiàn)在一般稱大氣二氧化碳濃度加倍所引起的全球增溫幅度為“平衡氣候敏感性”,也就是大氣二氧化碳濃度增加1倍達(dá)到平衡狀態(tài)后會(huì)引起的全球平均升溫幅度。1967年,美國(guó)大氣海洋管理局(NOAA)的科學(xué)家真鍋首次使用自己所開(kāi)發(fā)的全球大氣輻射對(duì)流模型得出大氣二氧化碳濃度增加1倍后會(huì)引起全球升溫2.3℃;20世紀(jì)70年代,真鍋又開(kāi)發(fā)出了三維全球大氣環(huán)流模式(GCM)對(duì)氣候敏感性進(jìn)行計(jì)算,這種三維氣候模式考慮了水文要素變化的作用,如雪蓋和海冰對(duì)氣候變化的反饋?zhàn)饔?。該三維模式的計(jì)算結(jié)果表明,在考慮了雪蓋和海冰對(duì)氣候變化的反饋?zhàn)饔煤笏?jì)算的氣候敏感性為3℃左右,稍大于根據(jù)輻射對(duì)流模型所得出的計(jì)算結(jié)果。

1979年,美國(guó)科學(xué)院委托麻省理工學(xué)院著名的氣象學(xué)家查尼建立了一個(gè)特別工作組對(duì)二氧化碳與氣候變化的關(guān)系進(jìn)行評(píng)估,后來(lái)發(fā)表的評(píng)估報(bào)告(又被稱為查尼報(bào)告)認(rèn)為:大氣二氧化碳濃度增加1倍會(huì)引起3℃的升溫(不確定性范圍為上下各1.5℃,即升溫范圍在1.5℃~4.5℃)。在此之后的30多年來(lái),全球各地的科學(xué)家利用各種模型對(duì)氣候敏感性進(jìn)行了大量的計(jì)算。IPCC從1990年的第一次評(píng)估報(bào)告起也每次都評(píng)估氣候敏感性的大小,但所有研究得出的結(jié)論基本上相差不大:1990年的IPCC第一次評(píng)估報(bào)告的評(píng)估結(jié)論是全球升溫3℃(不確定性范圍為上下各1.5℃,即升溫范圍在1.5℃~4.5℃),2013年的IPCC第五次評(píng)估報(bào)告給出的評(píng)估結(jié)論仍是全球升溫3℃(不確定性范圍為上下各1.5℃,升溫范圍在1.5℃~4.5℃)。

氣候變暖的觀測(cè)事實(shí):全球變暖毋庸置疑

那么,觀測(cè)到的氣候變暖事實(shí)是怎樣的呢?世界氣象組織(WMO)于2014年2月5日指出,就全球陸地和海洋表面平均溫度而言,2013年全球陸地與海洋平均溫度比1961~1990年的平均值高0.5℃,比2001~2010年的平均值高0.03℃。2013年與2007年并列為1850年有現(xiàn)代氣象記錄以來(lái)的第六暖年。全球有氣象記錄以來(lái)最暖的14個(gè)年份中,有13個(gè)都出現(xiàn)在21世紀(jì)(1998年除外),其中2010年和2005年并列為全球氣溫最高的年份,比1961~1990年的平均值高0.55℃。

在全球氣候變暖的同時(shí),世界也經(jīng)歷了前所未有的極端氣候事件,這些極端氣候事件產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。它們都給人類社會(huì)帶來(lái)了巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

IPCC第五次評(píng)估報(bào)告第一工作組報(bào)告也以來(lái)自大氣、海洋、冰川的多種指標(biāo)從多方面證實(shí)了全球氣候變暖的事實(shí)。報(bào)告指出,1880~2012年全球地表平均溫度升高了0.85℃,其中2003~2012年這10年的平均氣溫比1850~1900年的平均氣溫上升了0.78℃??傊?00多年來(lái)全球地表平均溫度升高了0.8℃是確鑿的事實(shí),并且呈現(xiàn)出陸地比海洋增溫快、高緯度地區(qū)增溫比中低緯度地區(qū)大、冬半年增溫比夏半年明顯的趨勢(shì)。在21世紀(jì)的前10年里,北極海冰、格陵蘭島及南極冰蓋和各大冰川也不斷消融,大面積的冰川融化及海水熱膨脹使全球海平面的平均值以每年3毫米左右的速度不斷上升,這一速度大約是20世紀(jì)海平面上升速度的兩倍。

我國(guó)的氣候變化趨勢(shì)與全球較為一致。根據(jù)中國(guó)氣象局的《2013年中國(guó)氣候公報(bào)》,2013年我國(guó)平均氣溫較常年偏高0.6℃,較2012年偏高0.8℃,為1961年以來(lái)的第四暖年。

氣候變暖的原因:人類活動(dòng)是主要影響因素

現(xiàn)在我們反過(guò)來(lái)看另一個(gè)問(wèn)題:觀測(cè)到的氣候變暖是由什么原因引起的?我們已經(jīng)知道大氣中二氧化碳濃度的升高會(huì)引起全球溫度的升高,但影響全球溫度變化的因子并不只有二氧化碳濃度這一項(xiàng)。人類在向大氣排放二氧化碳等溫室氣體的同時(shí),還向大氣中排放了大量具有降溫作用的氣溶膠。氣溶膠一方面將太陽(yáng)輻射直接反射回去,另一方面作為云的凝結(jié)核導(dǎo)致云的反射率增加,這都能起到降低地表氣溫的作用。例如,科學(xué)家很早就注意到火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山云氣溶膠具有降溫作用,多種記錄也顯示了大規(guī)?;鹕絿姲l(fā)與緊接著的第二年夏天的低溫和中緯度地區(qū)農(nóng)作物減產(chǎn)之間存在經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。1991年夏天菲律賓的皮納圖博火山噴發(fā)造成接下來(lái)的兩三年內(nèi)全球地表氣溫出現(xiàn)較為明顯的下降,直到1995年全球地表平均氣溫才恢復(fù)上升。此外,還有很多自然因素也會(huì)影響全球溫度的變化,如太陽(yáng)活動(dòng)的變化、氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率的變化等。

IPCC第五次評(píng)估報(bào)告評(píng)估了1951年以來(lái)各種因素對(duì)氣候變化的作用,評(píng)估結(jié)論認(rèn)為:1951~2010年因大氣中二氧化碳等溫室氣體所產(chǎn)生的增溫作用可能為0.5℃~1.3℃;包括氣溶膠降溫效應(yīng)在內(nèi)的其他人為作用的貢獻(xiàn)可能為-0.6℃~0.1℃;氣候變化自然因素的貢獻(xiàn)很小,大約為-0.1℃~0.1℃;因此,綜合來(lái)看,所評(píng)估的這些自然和人為因子的貢獻(xiàn)與這一時(shí)期所觀測(cè)到的約0.6℃~0.7℃的全球變暖幅度是非常一致的。我們也可以這樣理解:1951~2010年溫室氣體產(chǎn)生的溫室效應(yīng)造成的地球升溫幅度在0.9℃左右,氣溶膠及其他人為作用造成的降溫幅度在-0.25℃左右,其他自然因素對(duì)這一時(shí)期氣候變化的貢獻(xiàn)基本上為0,所以最終計(jì)算下來(lái),1951年以來(lái)人類活動(dòng)對(duì)氣候變化的影響程度是增溫0.65℃左右。因此,IPCC在第五次評(píng)估報(bào)告中給出了一條重要的結(jié)論:人類活動(dòng)極可能導(dǎo)致了20世紀(jì)50年代以來(lái)一半以上的全球氣候變暖(這里的“極可能”指的是信度水平超過(guò)95%)?;蛘呶覀兛梢赃@樣理解:“人類活動(dòng)導(dǎo)致了20世紀(jì)50年代以來(lái)一半以上的全球氣候變暖”這一結(jié)論的可靠性水平超過(guò)了95%。也就是說(shuō),如果我們認(rèn)為“人類活動(dòng)導(dǎo)致了20世紀(jì)50年代以來(lái)一半以上的全球氣候變暖”,那么我們犯錯(cuò)誤的可能性低于5%。

當(dāng)然,這里所說(shuō)的90%以上或95%以上都指的是信度水平,即人類活動(dòng)導(dǎo)致全球氣候變暖這一結(jié)論的可靠程度;不能將其理解為“全球氣候變暖的90%以上或95%以上是人類活動(dòng)造成的”。也就是說(shuō),在90%以上的信度水平下,如果我們相信“人類活動(dòng)造成了全球氣候變暖”這一結(jié)論,我們犯錯(cuò)誤的可能性將不超過(guò)10%。這里有個(gè)小笑話可以幫我們理解90%以上的可能性和90%百分比的區(qū)別:一位病人在上手術(shù)臺(tái)之前非常緊張,他對(duì)醫(yī)生說(shuō):“我聽(tīng)說(shuō)這種手術(shù)失敗的可能性在90%以上?!贬t(yī)生說(shuō):“你不應(yīng)該緊張,我應(yīng)該恭喜你:我之前做的9個(gè)手術(shù)都失敗了?!睋Q而言之,如果90%是百分比,那么這位病人確實(shí)應(yīng)該高興,但這個(gè)90%是可能性,也就是說(shuō),第10次手術(shù)失敗的可能性仍然是90%以上。

大氣中二氧化碳濃度突破400 ppm之后

觀測(cè)事實(shí)、科學(xué)分析和模式研究都表明,大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度持續(xù)增加主要是由于化石燃料燃燒、毀林及生物質(zhì)燃燒、化肥施用、各種工業(yè)過(guò)程等人類活動(dòng)造成的。自1750年工業(yè)革命以來(lái),人類通過(guò)化石燃料燃燒等方式向大氣中排放的二氧化碳累積量約為2萬(wàn)億噸,其中大氣累積了8794億噸,海洋吸收了5679億噸,自然陸地生態(tài)系統(tǒng)累積了5862億噸。也就是說(shuō),其中約有45%被海洋和陸地生物圈吸收,約有55%留存在大氣中,導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度逐年上升。2013年5月9日,美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)稱夏威夷莫納羅亞山觀測(cè)站所觀測(cè)到的二氧化碳日均濃度數(shù)據(jù)為400.03ppm。同年5月14日,世界氣象組織也消息稱該組織全球大氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)多個(gè)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示大氣中二氧化碳日均濃度已超過(guò)400ppm。我國(guó)青海省瓦里關(guān)全球大氣本底站也測(cè)得了超過(guò)400ppm的二氧化碳濃度數(shù)據(jù)。

全球各地所測(cè)得的大氣二氧化碳濃度超過(guò)400ppm再一次向人們敲響了氣候變化的警鐘。當(dāng)然,上述觀測(cè)到的400ppm這一數(shù)值并不是年平均值,2012年的全球平均大氣二氧化碳濃度值為393.1ppm,比工業(yè)化革命前(1750年)增加了41%,比2011年增加了2.2ppm,高于2010~2011年的平均增量(約2ppm/年)和20世紀(jì)90年代的平均增量(約1.5ppm/年)。IPCC第五次評(píng)估報(bào)告第一工作組報(bào)告也指出,當(dāng)前主要溫室氣體的濃度是過(guò)去80萬(wàn)年以來(lái)最高的,溫室氣體濃度增加的速度也是過(guò)去2.2萬(wàn)年以來(lái)最快的。根據(jù)當(dāng)前大氣中二氧化碳濃度的增加速度計(jì)算,2015年或2016年全球平均的大氣二氧化碳濃度就會(huì)超過(guò)400ppm。

未來(lái)全球平均溫度還將繼續(xù)上升。IPCC第五次評(píng)估報(bào)告第一工作組報(bào)告指出:與1986~2005年相比,2016~2035年全球平均表面溫度可能升高0.3℃~0.7℃;2081~2100年可能升高0.3℃~4.8℃。

應(yīng)對(duì)氣候變化,時(shí)不我待。

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IPCC評(píng)估報(bào)告編寫背景知識(shí)

二氧化碳產(chǎn)生的原因范文第5篇

關(guān)鍵詞:低碳;大眾生活;影響

中圖分類號(hào):F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-291X(2013)19-0271-02

首先從碳足跡說(shuō)起,“碳足跡”本源于一個(gè)英語(yǔ)單詞“Carbon Footprint”,是指一個(gè)人的能源意識(shí)和行為對(duì)自然界產(chǎn)生的影響。具體來(lái)講就是某個(gè)人或某個(gè)團(tuán)體的碳耗費(fèi)量,它是測(cè)量某國(guó)家和地區(qū)的人口因日耗能源產(chǎn)生的二氧化碳排放對(duì)環(huán)境影響的一種指標(biāo)。分為第一碳足跡和第二碳足跡兩種。第一碳足跡是因使用化石能源而直接排放的二氧化碳,例如飛機(jī)飛行會(huì)消耗大量燃油,排出大量二氧化碳,因此常乘飛機(jī)出行的人會(huì)有較多的第一碳足跡;第二碳足跡是因使用各種產(chǎn)品而間接排放的二氧化碳,例如喝一瓶普通的瓶裝水,會(huì)因其生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放而帶來(lái)第二碳足跡??梢钥偨Y(jié)為一點(diǎn),低碳生活就是在日常生活和工作中人們減少碳足跡的行為方式,即降低二氧化碳排放量。評(píng)估碳足跡可以用特定的方法計(jì)算,例如,某人的車耗油1kl,就等于排放了2.7kg二氧化碳;某人用電100度,就等于排放了約78.5kg二氧化碳。碳足跡大,證明你是高碳一族,對(duì)全球變暖要負(fù)的責(zé)任就相應(yīng)變大;碳足跡小,證明你已經(jīng)進(jìn)入了低碳生活,對(duì)環(huán)境保護(hù)做出的貢獻(xiàn)也變大。

低碳并不是單純體現(xiàn)在個(gè)人生活上,而是處處體現(xiàn),其中包括人類的各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)。一句話總結(jié)起來(lái),人類的所有活動(dòng)都會(huì)直接或間接使全球變暖加快,我們一直也沒(méi)有重視起來(lái)。所以說(shuō)低碳生活還包括降低人類活動(dòng)所造成的一切溫室氣體,而不單純是二氧化碳。溫室氣體主要包括水汽、二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂或氯氟烴類化合物。仔細(xì)分析,我們?cè)谏钪校紵o(wú)時(shí)無(wú)刻不在制造著溫室氣體。不夸張地說(shuō)就連我們吃的糧食也是溫室氣體的重大來(lái)源之一。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中,氣體排放就是全球溫室氣體排放的第二大重要來(lái)源。以水稻生產(chǎn)為例,在作物生長(zhǎng)期間,植株及稻田會(huì)釋放出大量氧化亞氮,每千克相當(dāng)于296千克二氧化碳的溫室效應(yīng)量。農(nóng)作物生產(chǎn)和使用化石燃料排放大量溫室氣體從而危及環(huán)境,盡管這樣卻不能因噎廢食就禁用化石燃料,更不能禁止農(nóng)業(yè)生產(chǎn),如此一來(lái),就只能從其他方面對(duì)環(huán)境進(jìn)行改善。例如,研發(fā)和使用生物燃料可以節(jié)約資源和較少溫室氣體排放。

每個(gè)人都應(yīng)該從自我做起,細(xì)節(jié)決定成敗,人人低碳就可以為減少全球變暖做出貢獻(xiàn)。從細(xì)節(jié)做起,少開(kāi)一天車,少用一次性筷子,少食一頓肉餐,少開(kāi)一盞燈等,都是在為減緩全球變暖出力。當(dāng)然還有許多方式可以采納。例如,減少不必要的家電消耗;用餐做菜時(shí)選擇烹飪方式也可以減少溫室氣體排放量。就以最平常的土豆為例,用鍋煮產(chǎn)生的二氧化碳就比微波爐做產(chǎn)生的多。吃牛肉也要比吃豬肉排放的碳多,因此應(yīng)適當(dāng)減少吃牛肉。除了飲食方面,比如棉布衣服、爬樓梯,步行等屬低碳生活,而化纖衣服,坐電梯,開(kāi)車等屬高碳生活。

個(gè)人的低碳生活還有下面一些簡(jiǎn)易的計(jì)算和選擇。

1.家居用電。根據(jù)發(fā)電過(guò)程中碳排放的均值計(jì)算,二氧化碳排放量(kg)=0.785×耗電度數(shù)(kwh)。據(jù)此可以計(jì)算個(gè)人的碳排放量并節(jié)約用電。

2.家用自來(lái)水。生產(chǎn)1噸自來(lái)水要耗電0.67~1.15kwh。根據(jù)耗電的平均值,二氧化碳排放量(kg)=0.91×自來(lái)水量(t)。勿庸置疑,節(jié)約用水也是低碳生活。

3.交通出行。根據(jù)車耗油情況將距離轉(zhuǎn)化為耗油量才能計(jì)算碳排放量,小排放量汽車在相同距離碳排放量較少。二氧化碳排放量(kg)=2.7×油耗公升數(shù)。公式表明,無(wú)論是政府管理還是生產(chǎn)廠家,或者是個(gè)人消費(fèi),都應(yīng)該大力推廣小排量節(jié)能環(huán)保型汽車。

4.家用燃?xì)狻R夯蜌獾亩趸寂欧帕浚╧g)=0.12(碳強(qiáng)度系數(shù))×液化石油氣使用度數(shù)。天然氣的二氧化碳排放量(kg)=0.19(碳強(qiáng)度系數(shù))×天然氣使用度數(shù)。要盡量使用天然氣和節(jié)約燃?xì)馐降吞忌睢?/p>

我們?cè)谔岢吞忌畹耐瑫r(shí),也要考慮到實(shí)際需要,人們會(huì)因?yàn)槟撤N原因進(jìn)入高碳生活。這時(shí)就應(yīng)當(dāng)對(duì)這種高碳生活進(jìn)行補(bǔ)償,也叫作碳中和。

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