面向未来的车用碳中性、可再生合成燃料

自19世纪奥托发明汽油机、狄塞尔发明柴油机以来,化石燃料作为汽车的能源为人类社会和经济的发展做出了巨大贡献,但如今世界正面临由化石燃料带来的气候变化等挑战.美国国家海洋和大气管理局观测显示,2019年5月大气层中的CO2浓度达到了415.26 mg/L,这是人类有史以来的最高值,CO2浓度的增加对环境造成了一系列显著的负面影响,导致全球变暖,进而引起两极冰川融化、海平面上升、海洋风暴增多、土地干旱、沙漠化面积增大等.     

中国CO2能源排放量与CO2大气浓度时空分布研究

针对全球范围内CO2排放量逐年增加,CO2大气浓度逐年上升的现实,基于国家能源统计数据(2006~2009年),对中国各省区的CO2排放总量、排放强度进行计算,并结合遥感反演的同期我国区域范围大气CO2柱体浓度数据,通过分析发现两者的时空分布具有较大的相关性,基于以省区为单位比较相关性,表明化石燃料排放的CO2确实是CO2浓度变化的一个驱动因素.     

化石燃料燃烧产物对大气环境质量的影响及研究现状

大气中的无机污染物和有机污染物绝大部分来源于化石燃料的燃烧,本文列举了化石燃料燃烧产生的无机污染物及其毒性、有机污染物种类及其毒性.其中的NO2、SO2、H2S、CO、Pb、Hg等无机污染对人类健康影响极大,目前引起人们普遍关注的是致癌多环芳烃和含N、S、O杂环有机污染物.文中对我国主要城市大气中由化石燃料产生的有机污染物浓度进行了对比研究,并主要对北京地区大气中有机污染物的总体特征进行了分析,检出了80多种多环芳烃和杂环有机污染物,其中一部分是具有“三致“作用的多环芳烃.最后对化石燃料产生的毒害污染物的研究方法进行了综述.     

地壳热绝缘层破坏大地热流增大与全球气候变暖

目前,学术界关于全球气候变暖现象,公认的解释是由于人类活动和使用化石燃料,温室气体过度排放产生温室效应所致。本文通过沥青热绝缘模拟以及对人体皮下脂肪组织的热绝缘功能、中国长沙马王堆一号汉墓与北京明十三陵定陵发掘、地球与金星环境、近百年全球年平均气温的变化与近百年大气中CO2浓度年增量及全球平均SST变化等进行对比分析,认为地球是一个巨大的"水球",温室效应极其有限。试验结果和收集的证据显示,地球作为一个整体,地壳中的化石燃料有类似人体皮下脂肪组织热绝缘作用,油气、煤炭就是地球的"皮下脂肪组织"。人类无休止的大规模开采矿产能源,使地壳热绝缘功能减弱,大地热流增大使地球内部热量过多传至地表,导致地温、尤其是海洋水温增高,正是全球气候变暖的主要原因。文章还对如何修复地壳热绝缘层提出了解决办法。     

减缓全球气候变暖的新途径

因人类对化石燃料的大量燃烧,致使大气中产生了过量的温室气体CO2,导致全球气候变暖,海平面上升.为了避免温室效应可能给人类带来的灾害,应控制CO2向大气中的过量排放.减少和控制CO2在大气中过量聚集的一种新途径是将工业产生的CO2封存于地质建造中.最适宜CO2封存的地质建造是油气田废弃的或正在生产的储油气层、煤田中的不可采煤层和深层多孔隙含盐建造.人类在石油和天然气生产方面的经验是CO2封存技术和机理研究的有益基础.     

海洋酸化正负效应:藻类的生理学响应

大气CO2浓度升高,引起海洋酸化,使得海水pCO2、H+和HCO3-浓度增加,CO32-浓度下降,并导致CaCO3的饱和度下降.海水pCO2升高,促进某些藻类的光合作用与生长,特别是在光能不足的情况下,这种促进效应尤其明显.然而,海水酸性的增加导致钙化藻类钙化量下降,蒙受阳光UV辐射的损害增加,威胁其生存.即使非钙化藻类,如某些硅藻类和赤潮藻类,pCO2升高引起的海水酸性增加可降低其耐受高光胁迫的能力,加大光抑制,且增加其呼吸作用.因此,海洋酸化究竟会导致海洋光合固碳量增加还是减少,取决于酸化与CO2浓度升高"双刃剑"效应的平衡,也就是取决于海洋酸化正、负效应的平衡.在不可逆转的海洋酸化进程中,藻类必然进行生理调节并适应酸化带来的海水化学胁迫,由此,遗传或进化方面的变化也会发生.海洋从大气中吸收CO2的量,依赖于藻类光合作用驱动的CO2生物泵,自然也依赖于海洋酸化的正、负效应.     

湖北省恩施州化石能源消费与森林固碳效应分析

基于湖北省恩施州能源消费与森林调查资料分析估算化石能源燃烧过程中CO2排放量与森林碳储量的变化情况,研究结果表明,恩施州森林资源碳储量近年来持续增长,年均吸收固定CO2约247．04万t,而2006年恩施州化石能源消费过程中CO2排放量为162．11万t。分析表明恩施州森林资源正在发挥着积极的碳汇作用,维持区域CO2排放量和吸收量的平衡。     

CO_2减排技术研究进展

因燃烧化石燃料而排放的温室气体所导致的环境问题已经成为全球性问题。在这些温室气体中,CO2所占的比例最高。与此同时,CO2在化学工业中有很大的用途。因此,从烟气中分离CO2并将其资源化利用具有十分重要的意义。本文从燃料的前期处理、CO2的分离和捕集、后期封存及其资源化利用三个方面介绍了CO2减排及其资源化利用的途径和方法,并对各减排方法进行了分析和比较,总结了各方法的优劣性及其适用范围,对CO2减排技术的发展前景和面临的挑战进行了展望。     

海洋酸化的生理生态效应及其与升温、UV辐射和低氧化的关系

海洋以每小时超过100万t的速率,从大气中吸收矿物燃料衍生及人类排放的CO2,引起海水pH下降,导致海洋酸化.与此同时,全球变暖引起海洋升温,使得上部混合层变浅,导致该层内营养盐减少,浮游生物接受可见光和UV的辐射量增加,并且使得O2的溶解度降低,引起低氧化.这些海洋变化问题在全球范围内普遍存在,然而,不同海域的环境响应和生态效应有所不同.主要综述全球海洋酸化问题研究进展,突出升温、UV辐射影响下的酸化效应,进而结合南海相关的研究进展分析未来研究动态.     

全球二氧化碳浓度突破400ppm

<正>美国国家海洋和大气管理局(NOAA)报道,2015年3月,二氧化碳这一主要的温室气体,在全球大气中的平均浓度超过了400ppm(ppm为百万分之一)。这是有记录以来第一次,标志着人类燃烧化石燃料导致的全球二氧化碳浓度升高达120ppm,而其中一半都发生在1980年以后。国     

海洋溶解有机碳循环简介

海洋在全球碳循环中扮演着重要的角色,人类每年向大气排放的CO2约有30%都被海洋所吸收。海洋中溶解有机碳的储量巨大,与大气中的无机碳储量相当,可能对大气CO2浓度产生重要影响。本文主要简介了海洋溶解有机碳的研究进展。     

CO2减排战略与技术发展动态研究

要缓解全球变暖的趋势,就必须降低大气中的CO2排放量使其保持在一个较低的水平。但是,仅仅通过提高能源利用效率和使用新能源的方法,对降低CO2排放很有限。而且,未来的几十年,世界经济依然要依赖石化燃料作为主要能源。使用CO2捕集和储存这个方法可以大量降低大气中的CO2,又可以允许继续使用石化燃料,慢慢实现向可持续能源经济的过渡。     

CO2浓度增加对西北太平洋热带风暴气候特征的影响

为了研究CO2浓度变化对西北太平洋热带风暴气候特征的影响,采用全球大气海洋耦合环流模式GFDL CM2.1 3个CO2排放情景下的数值试验资料,提出了适合模式的识别模式热带风暴的标准,并采用NCEP再分析资料和年鉴资料检验了标准的合理性,分析了模式热带风暴在CO2浓度增加后气候特征的变化.结果表明,所提标准是合理的,所识别的模式热带风暴在暖心平均结构等方面与NCEP热带风暴平均结构相似性高;CO2浓度增加后,模式热带风暴频数减少,强度增强,强热带风暴增多,主要源地和活动地区西移,季节分布和持续时间的分布形势没有明显变化.     

中国经济系统中化石燃料的物质流分析

研究了中国经济系统与自然环境间相互作用 ,为可持续发展提供可度量的指标 ,对 1990至 2 0 0 0年间中国经济系统所使用的化石燃料数据进行统计分析。以在欧美得到广泛应用的物质流分析方法为基础 ,结合中国统计资料的特点 ,重点计算化石燃料物质需求总量 ,并通过与人口、经济数据的结合得到其他统计指标。研究表明 ,中国经济系统对化石燃料的利用存在很多问题 ,为了实现化石燃料利用的可持续发展 ,2 0 10年和 2 0 5 0年中国对化石燃料的利用效率应该分别达到 1990年西德和 1994年日本的水平     

140年来植被和大气CO2浓度变化对东亚气候影响的数值模拟

利用区域气候模式通过分别采用现代植被和工业革命前植被及相应CO2浓度模拟了近140年来植被和大气CO2浓度变化对东亚区域气候的影响.结果表明,两者共同作用使东亚许多地区产生了升温现象,但这种温度变化在地域上具有不均匀性,蒙古、内蒙古、东北、西北增暖最为明显,而中国南部一些地区却存在降温现象;工业化造成的植被退化使东亚地区呈现总体干旱化的趋势,虽然CO2浓度增加易导致降水增多,但综合考虑两者的影响,使中国东部、内蒙古、四川北部的降水明显减少,而西北、华南沿海的降水有所增加;同时现代东亚冬、夏季风都比工业革命前有所增强.但由于植被退化,该地区的大气水汽含量及土壤水含量均有所减小.     

西安市南郊公路运输CO_2排放特征及影响因子研究

为查明公路运输CO2浓度的变化特征,分别于2012年7月、8月、11月和2013年4月对西安市南郊长安南路中段近地面大气CO2浓度进行了昼夜观测,并与距离交通线150m处的另一观测点进行对比。观测结果表明,公路运输对近地面大气CO2浓度有着重要影响,交通线旁大气CO2浓度因受车流量影响比距离交通线150m处的观测点高10ppm~20ppm。在日变化上,交通线旁大气CO2浓度呈现出明显的双峰波动,变幅可达80ppm~110ppm;在季节变化上,4月份观测区CO2浓度值最高,7月、8月和11月并无显著差异。此外,大气CO2浓度值与温度呈负相关,而与湿度、气压显著正相关。     

集中供暖与非集中供暖城市的冬季大气污染状况——以天津和上海为例

为了解集中供暖和非集中供暖2种不同模式对空气质量的影响,基于天津和上海冬季采暖期及非采暖期的空气质量数据,分析不同供热模式下大气污染物的长时间变化和日变化特征及其影响因素.结果表明:天津和上海采暖期PM_(2.5)、PM_(10)、CO、NO_2和SO_2的质量浓度均高于非采暖期.天津采暖期PM_(2.5)、PM_(10)、CO和SO_2浓度较高主要是受到集中供暖消耗的化石燃料燃烧排放和大气逆温层2个方面因素的影响.上海虽然处于非集中供暖区,但也受到了北方城市供暖区远距离污染物传输的影响.天津集中供暖模式产生的PM_(2.5)、PM_(10)、CO和SO_2排放对空气质量的影响高于非集中供暖城市上海.与非采暖期相比,天津和上海采暖期NO_2浓度的增加量几乎一致,说明供暖活动对大气中NO_2的贡献并不明显;天津和上海采暖期O_3浓度均低于非采暖期,表明供暖活动未对O_3排放产生显著作用.采暖活动明显改变了天津PM_(2.5)、PM_(10)和CO的日变化特征;受采暖活动和逆温层的影响,SO_2和NO_2浓度均在夜间呈现升高趋势;O_3的日变化趋势未受采暖活动影响.与非采暖期对比,采暖期上海的非集中供暖未对污染物的日变化趋势产生显著影响.     

有机/无机复合材料吸附分离CO2的模拟研究

从烟道气中分离二氧化碳对于降低大气温室效应具有极其重要的意义。构造了由聚合物6FDA-1,5-NDA和多孔性二氧化硅组成的有机/无机复合材料吸附剂模型,并用GCMC方法模拟了烟道气[n（CO2）：n（N2）=15：85]在该材料中的吸附行为。结果表明,这种复合材料吸附剂对CO2的吸附量和选择性随着聚合物含量的增加而增加。在相对较低的温度下,复合材料吸附剂对CO2的选择性随压力的升高而缓慢下降,并趋向于一个平衡值;在高温下,吸附剂对CO2的选择性基本不随压力变化。在一定的吸附压力下,CO2和N2的吸附量均随温度的升高而快速下降,但CO2吸附量下降幅度比N2快,导致吸附剂对CO2的吸附选择性随温度的升高而下降。     

“绿色革命”逐渐改变了生物圈呼吸

正"绿色革命"密集的农作方式正在越来越快地改变着地球大气。美国马里兰大学研究人员在最近一项研究中发现,过去50年来,大气中二氧化碳(CO2)的季节波动升高了约15%,平均季节性波动正以每年0.3%的速率增加。"我们看到的是‘绿色革命’对地球新陈代谢造成的影响。"马里兰大学大气与海洋科学教授、VEGAS主要开发人员曾宁(音译)说,"我们的土地利用方式的变化,逐渐改     

渤海盐度长期变化特征及可能的主导因素

基于渤海沿岸葫芦岛、秦皇岛、塘沽和渤海海峡北部北隍城4个海洋观测站35a(1961～1996年)和渤海常规断面21 a(1978～1999年)的盐度观测资料,分析了渤海盐度的年际和长期变化特征;比较1958年8月和2000年8月渤海盐度场,讨论了它们之间的本质差异,并对导致渤海盐度场变异的因素进行了初步探讨.结果显示近35 a来全渤海平均盐度升高近2,渤海湾老黄河口附近海域盐度升高近10.2000年渤海的盐度已高于渤海海峡东侧北黄海的盐度.4个海洋观测站和断面站盐度观测值的时变曲线反映出明显的年际尺度变化.葫芦岛、秦皇岛和北隍城3个海洋观测站盐度观测资料的谱分析结果揭示,以上3个海洋站在12 a频段均存在显著谱峰;另外,葫芦岛2.5,4和24 a,秦皇岛3和24 a,北隍城7和21 a的谱峰也是显著的.基于年代平均淡水通量收支分析,认为黄河入海流量持续锐减是导致渤海盐度升高的主导原因.