賈成良
摘 ?要:溫室效應(yīng)是人們最關(guān)心的一個(gè)環(huán)境問題,我認(rèn)為溫室效應(yīng)并不是二氧化碳作用的結(jié)果。
關(guān)鍵詞:溫室效應(yīng);二氧化碳;光合作用;質(zhì)量守恒定律
全球氣候變暖這種自然現(xiàn)象,已經(jīng)對(duì)人類的生產(chǎn)生活造成了嚴(yán)重的影響,引起了人們的高度重視。由于溫室效應(yīng)的不斷積累,使地氣系統(tǒng)吸收與向外輻射的熱量產(chǎn)生不平衡,導(dǎo)致地球大氣氣溫逐年上升。因?yàn)榇蠹叶贾?,全球氣候變暖將?huì)使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等,不僅危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡,還威脅人類的生存。
現(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn),二氧化碳?xì)怏w具有對(duì)來自太陽的可見光具有高度透過性,而對(duì)地球發(fā)射出來的長(zhǎng)波輻射具有高度吸收性,能強(qiáng)烈吸收地面輻射中的紅外線,導(dǎo)致地球溫度升高,即溫室效應(yīng)。這一研究成果所表明的直接結(jié)果是二氧化碳具有對(duì)熱有很好的吸收和防輻射的作用,這就是二氧化碳所以具有溫室效應(yīng)的重要性質(zhì)。就此人們認(rèn)為“溫室效應(yīng)”的禍?zhǔn)拙褪嵌趸肌?/p>
當(dāng)今化學(xué)科學(xué)已經(jīng)發(fā)展到很高的水平,對(duì)多數(shù)物質(zhì)的性質(zhì)的認(rèn)定肯定是有科學(xué)依據(jù)的,更何況二氧化碳這一常見的物質(zhì)?;瘜W(xué)科學(xué)研究還發(fā)現(xiàn),物質(zhì)有了某一性質(zhì),并不是何時(shí)何地都能自發(fā)地表現(xiàn)出它們自身的性質(zhì),要好表現(xiàn)其性質(zhì)也是要有一定條件的。如:鐵易生銹,但還需要同時(shí)與水和氧氣接觸;可燃物有燃燒的性質(zhì),但還要達(dá)到著火點(diǎn)和與氧氣接觸;有些物質(zhì)具有毒性,但要大到一定的濟(jì)量,或者是要與有毒物質(zhì)接觸········。
今天,我要置疑“二氧化碳使全球氣候變暖”的這一結(jié)論。雖然二氧化碳有溫室效應(yīng)的這一性質(zhì),但大氣中的二氧化碳含量始終保持著動(dòng)態(tài)平衡的量,并沒有單方面的增加。
從化學(xué)的角度看二氧化碳的含量并沒有增加。大氣中各氣體的含量是相對(duì)穩(wěn)定的,科學(xué)的測(cè)定表明,二氧化碳在空氣中的含量約為總體積的0.03%。持空氣中二氧化碳的含量增加的觀點(diǎn),可能是只看到了當(dāng)今人類的活動(dòng),人類工業(yè)化程度的提高,至使大量的化石燃料消耗,釋放出了大量的二氧化碳,這些二氧化碳進(jìn)入到空氣中使空氣中的二氧化碳含量增高。但沒有注意到二氧化碳只是自然界中碳循環(huán)的一個(gè)環(huán)節(jié)?;剂先紵尫懦龅亩趸纪耆軌蛲ㄟ^植物的光合作用吸收,以達(dá)到空氣中二氧化碳的重新平衡。它們的反應(yīng)式為:
二氧化碳 + 水 ? 淀粉 + 氧氣
從該反應(yīng)來看,空氣中的二氧化碳在葉綠素、水、陽光的作用下轉(zhuǎn)化為淀粉儲(chǔ)存在植物體里,這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng),而這個(gè)反應(yīng)正是消耗化石燃料燃燒和人類活動(dòng)所釋放出二氧化碳的重要途徑。這里我們可以看到二氧化碳與水在葉綠素、陽光的作用下生成了淀粉和氧氣,這個(gè)反應(yīng)單從是宏觀上來看,它告訴我們?cè)摲磻?yīng)中的反應(yīng)的和生成物的關(guān)系,但從這個(gè)反應(yīng)我們已經(jīng)看到了空氣中二氧化碳的去向。同時(shí)它又告訴了我們,自然界中由于社會(huì)的發(fā)展和人們活動(dòng)的增加,雖然二氧化碳的量也在不斷的增加,但這些二氧化碳在植物的光合作用中是會(huì)逐漸消耗,使二氧化碳在空氣中達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的存在值,大氣中的二氧化碳含量不可能單方面增加,所以就不存在全球的氣候變暖是二氧化碳產(chǎn)生的結(jié)果。二氧化碳和作物的生長(zhǎng)就好比工業(yè)生產(chǎn)中的原料和產(chǎn)品一樣,原料越多生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就會(huì)越多。如果我們根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量守恒定律仔細(xì)分析,它還會(huì)進(jìn)一歩的告訴我們,只要條件允許,這個(gè)反應(yīng)在自然界中是會(huì)不停地發(fā)生下去的。這里我說的條件允許的含義是哪怕空氣中的二氧化碳再多,只要水、陽光、植物充足,這個(gè)光合作用的反應(yīng)就會(huì)不斷地發(fā)生下去,二氧化碳就會(huì)反應(yīng)消耗到保持空氣中的二氧化碳定值保持空氣中二氧化碳的穩(wěn)定。首先,我分析一下這個(gè)反應(yīng)的條件,陽光?,F(xiàn)代科學(xué)研究早已表明太陽能是取之不盡,用之不竭的。太陽的溫暖哺育了自然界中的萬事萬物,當(dāng)然也給植物的光合作用提供了充足的條件。再看反應(yīng)條件水,雖然從整個(gè)世界來看很多地區(qū)還存在著淡水危機(jī),但從植物獲取水的能力上來看遠(yuǎn)比人類獲水的能力強(qiáng)。植物可以從空氣水、地下水、地表水多個(gè)方面獲取到足夠的水。由此可以看出植物光合作用的條件充分,其中一種反應(yīng)物水又充足,那么這個(gè)反應(yīng)就會(huì)不斷地發(fā)生,就會(huì)不斷地消耗大氣中過多的二氧化碳。
從化學(xué)反應(yīng)量的角度來看。初中化學(xué)中有這樣一道題,2g氫氣與8g氧氣在密閉的容器中充分反應(yīng),問:能生成水多少g?這道題的正確答案是9g。原因是由質(zhì)量守恒定律得,氫氣與氧氣反應(yīng)的質(zhì)量比為1比8,很容易看出題目中所給的8g氧氣就只能反應(yīng)消耗1g氫氣,還剩余1g氫氣。這說明在化學(xué)反應(yīng)中只要條件允許反應(yīng)物是會(huì)充分反應(yīng)到最后只能剩下一種反應(yīng)物,不可能兩種反應(yīng)物同時(shí)有剩。由此,空氣中的二氧化碳作為植物光合作用的一種反應(yīng)物,在這個(gè)反應(yīng)中也是會(huì)不斷的反應(yīng),直到其值達(dá)到在空氣中的平衡定值。
從生物學(xué)的角度來看,植物的生長(zhǎng)離不開二氧化碳,在缺少二氧化碳的種植場(chǎng),人們還會(huì)提供二氧化碳作氣體肥料,因?yàn)橛辛顺渥愕亩趸迹ó?dāng)然在其它生長(zhǎng)條件相同的情況下)各種植物會(huì)枝繁葉茂,快速生長(zhǎng)。這些植物的快速生長(zhǎng)又反過來加快二氧化碳的消耗。所以我認(rèn)為空氣中二氧化碳的增加只是加快了所有植物的生長(zhǎng),這些植物的生長(zhǎng)又不斷地消耗著二氧化碳,使二氧化碳在空氣中的水平維持在一定值。
就以上分析來看,二氧化碳雖然有溫室效應(yīng)的作用,但并不見空氣中二氧化碳的增多,所以我置疑“全球氣候變暖”是二氧化碳作用的結(jié)果。
為了驗(yàn)證以上空氣中的二氧化碳增多只是加快植物的生長(zhǎng),空氣中的二氧化碳并不會(huì)增加的觀點(diǎn)我設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。
器材:兩個(gè)相同的透明容器(其中一個(gè)密閉),兩顆相同的植物種子、兩份相同的營(yíng)養(yǎng)土,精確質(zhì)量測(cè)量?jī)x,二氧化碳,數(shù)據(jù)采集器(能夠采集密閉容器中二氧化碳的含量和氧氣含量的變化)。
方法:將兩份營(yíng)養(yǎng)土裝在容器中,播種好植物種子,再用質(zhì)量測(cè)量?jī)x測(cè)出兩容器質(zhì)量并記錄好質(zhì)量。用數(shù)據(jù)采集器監(jiān)測(cè)密閉容器中的氣體含量情況,主要是要保證密閉容器中的氧氣含量穩(wěn)定,用二氧化碳使使密閉容器中的二氧化碳的含量高于正??諝庵械暮恐?。這樣一邊觀察一邊測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)。特別是密閉容器中的這幾個(gè)量,總質(zhì)量,氧氣的質(zhì)量要保持穩(wěn)定,二氧化碳的質(zhì)量。
結(jié)論:通過記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理得出結(jié)論。
預(yù)測(cè)結(jié)論:密閉容器中的植物在高濃度的二氧化碳中生長(zhǎng)更快,質(zhì)量增加更多。進(jìn)一歩分析得出二氧化碳濃度的增加只會(huì)促進(jìn)植物的快速生長(zhǎng)。最后得出二氧化碳在空氣中含量沒有增加,溫室效應(yīng)是二氧化碳作用的結(jié)果就站不住足了。
說明:本文是我個(gè)人的理論觀點(diǎn)。自己覺得有一定道理,所以寫出來。愿望是想起到拋磚引玉的作用。特別是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),自己設(shè)計(jì)了,很想實(shí)驗(yàn)研究一下得出具體數(shù)據(jù)來為該論文增加科學(xué)含量,但由于條件無法滿足,我只是一個(gè)鄉(xiāng)村化學(xué)教師。