内容正文:
课题:2.1碳排放与环境安全
第 期
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【课标要求】
1.运用碳循环和温室效应原理,分析碳排放对环境的影响,说明碳减排国际合作的重要性。
【自主学习】
一、自然界的碳循环与温室效应
碳是自然界中的一种重要元素,是地球上生命赖以存在的物质基础。科学研究表明,99.9%的碳贮藏于岩石圈和化石燃料中,只有很少一部分分布在大气、水和生物体中。碳元素不断地在大气圈、水圈、岩石圈以及生物圈之间进行转移和交换,构成了自然界的碳循环。
1.自然界的碳循环的大致过程是:大气中的二氧化碳被植物吸收,通过光合作用形成有机碳固定在生物体内,有些生物在地壳运动中被掩埋而形成化石燃料。生物的呼吸作用和燃料的燃烧,都能使有机碳转化为二氧化碳,重新返回到大气中。在人类活动成为一个重要的扰动因素之前,自然界的碳循环相当稳定,并维持着动态平衡。
【自主探究】知识窗——碳的生物循环
碳的生物循环是指碳在动植物及环境之间的流动过程。大气中的二氧化碳被植物吸收后,通过光合作用转变成有机物质,然后通过生物呼吸作用和细菌分解作用又从有机物质转换为二氧化碳进入大气。大气中的二氧化碳这样循环一个周期约需20年。
一部分动植物残体被沉积物所掩埋而转化为富含有机质的沉积物。这些沉积物经过漫长的地质年代,在高温和高压下转变成化石燃料煤、 石油和天然气等。当化石燃料在风化过程中或作为燃料燃烧时,所含的碳氧化成为二氧化碳排入大气。)
近地面大气中的二氧化碳和水汽等吸收地面长波辐射,并通过大气逆辐射将热量返还给地面。人们把大气的这种保温作用称为温室效应。大气中二氧化碳等温室气体所产生的温室效应维持着地球表面的温度,人类活动引起的温室气体含量的变化会影响地球的温室效应,从而导致地球表面温度、气候与环境等发生相应的变化。
【合作探究1】课本58活动
如果化石燃料被人类大量开采利用,对碳循环会产生怎样的影响?对地球表面温度又会产生怎样的影响?
化石燃料被人类大量开采利用,会改变碳在自然界的存在形式,破坏自然界的碳循环过程,破坏碳平衡。由于二氧化碳对近地面长波辐射具有强烈的吸收作用,大气中的二氧化碳含量增多,大气对地面长波辐射的吸收能力増强,大气温室效应增强,导致全球气温升高。
碳排放对环境的影响
1.大气中二氧化碳增加的原因:人为原因
(1)工业革命以来,人口和经济规模的增长消耗了大量的能源,这些能源主要是贮藏在地球表层的煤、石油、天然气等化石燃料,它们通过燃烧释放热能,并向大气中排放二氧化碳,使大气中的二氧化碳含量逐年增加。
(2)在城市化、工业化进程中,人类对森林、草原等的大规模破坏,使得植物对大气中二氧化碳的吸收和贮存减少;
(3)由于地表水域逐渐减少,二氧化碳的吸收、溶解条件受到干扰。
2.大气中二氧化碳的含量增加的影响:
破坏了自然界中原有的碳循环和碳平衡,增强了大气的温室效应,加剧了全球气候变暖,深刻地影响着全球的环境安全。
3.全球变暖对环境的影响:
(1)生态系统失衡
生态系统的承受能力是有限的,全球气候变暖对许多地区的生态系统产生了严重的、不可逆转的破坏。随着全球气候变暖趋势的加剧,遭受破坏的生态系统数量将有所增加,空间范围也将有所扩大。
(2)全球海平面上升
全球气候变暖会加剧两极地区及陆地上的高山冰雪消融,促使海水温度升高,体积膨胀,从而导致区域和全球的海平面上升,一些沿海地区面临被淹没的危险。
(3)极端天气频发
受全球气候变暖的影响,高温、干旱、强降水等极端天气频发,气象灾害加剧。
(4)威胁人类健康
全球气候变暖,使热带、亚热带地区极端炎热天气出现的频率增加,从而加快或者扰乱人体的新陈代谢;还会改变某些疾病传染媒介的活动范围,改变病原菌的滋生环境,威胁人类健康。
海平面上升的影响:
淹没土地
海水入侵
海岸侵蚀加强
风暴潮加剧
洪涝灾害加剧
土地盐渍化
陆地污水排放受阻
港口、航道功能受影响
三、碳减排中的国际合作
碳排放导致的环境问题具有全球性和共同性,因此,减少大气中的二氧化碳含量,进行碳减排,解决气候危机,亟需国际社会携手努力、合作应对。到目前为止,国际社会已经通过了《联合国气候变化框架公约》,并相继签署了一系列协议,共同探讨碳减排中的国际合作与行动。
【自主探究】知识窗—应对全球气候变化国际公约
《联合国气候变化框架公约》: 1992年6月4日,联合国环境与发展大会在巴西里约热内卢举行,会议通过了《联合国气候变化框架公约》。它是世界第一个为全面控制温室气体排放制定的国际公约,在碳减排义务方面提出了“共同但有区别的”责任原则。
《京都议定书》: 1997年12月11日,《联合国气候变化框架公约》第3次缔约方大会在日本京都召开,会议通过了《公约》第一个附加协议《京都议定书》。它是国际上第一个具有法律约束力的减排文件。《京都议定书》 确定了工业化国