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第66课 碳排放与碳减排
[课程标准] 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。
一、碳循环与温室效应
1.碳循环
(1)概念:碳在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈之间以二氧化碳、碳酸盐及有机化合物等形式进行转换和迁移的过程。
(2)地球的碳库
岩石圈碳库
地球上最大的碳库,碳活动较缓慢
海洋碳库
地球第二大碳库,碳活动较缓慢
陆地生态系统碳库
主要由植被和土壤两个子碳库组成,是受人类活动影响最大的碳库
大气碳库
联系海洋碳库与陆地生态系统碳库的纽带和桥梁。大气含碳量的多少直接影响整个地球系统的物质循环和能量流动
(3)碳循环过程
2.温室效应
(1)实质:大气对地面的保温作用。
(2)温室气体:二氧化碳、甲烷、水汽等。
二、碳排放对环境的影响
海平面
上升
地球表面温度升高引起全球冰川融化,北极地区海冰范围持续缩减;海水发生热膨胀,海水体积增加
气候变
化异常
气候变暖引发水、热条件发生变化;降水变异加剧,极端天气现象增加
影响农
业生产
北半球中、高纬度地区的作物生长季延长、冻害减少,农业种植面积扩大等;热带半干旱区土壤水分缺失等;农业气象灾害的影响加剧
影响人
类健康
人类心血管和呼吸系统疾病的发病率上升,流行病传播范围扩大等
三、 碳减排与国际合作
1.碳减排
(1)概念:通过人类活动,防止大气中的二氧化碳浓度持续上升。碳减排的核心是减少温室气体排放、增加碳汇。
(2)主要手段
理念更新、保
护现有碳库
增强全社会应对气候变化的意识,形成绿色低碳的生活方式和消费模式
政策指引
出台替代能源及低碳经济相关扶植政策
技术支持
采用化石能源的替代技术;提高能源利用效率;采取固碳措施
国际合作
采取全球性行动
2.碳减排国际合作
(1)《联合国气候变化框架公约》:联合国于1992年制定。
(2)《京都议定书》:联合国于1997年达成,标志着国际社会进入了实质性减排的阶段。
(3)《巴黎协定》:2015年巴黎气候变化大会通过。
聚焦土壤有机碳,探究碳排放和碳减排
[情境] 土壤有机质包括腐殖质、生物残体等,大多以有机碳的形式存在。土壤有机碳密度是指单位面积内一定深度的土壤有机碳储量。海南岛某自然保护区内保存着较完整的热带山地雨林,此地常受台风影响。下图示意该保护区内一块样地的地形及该样地内部分点位土壤表层(0~10 cm)的有机碳密度(单位:kg/m2)。
——源自2022年湖南卷T18
[思考](1)指出该样地山脊与山谷土壤表层有机碳密度的差异,并分析其原因。
(2)该地森林固碳能力比长白山更强,请说明理由。
(3)森林固碳是降低大气二氧化碳浓度的重要途径,提出增强当地森林碳吸收能力的主要措施。
提示:(1)山脊土壤表层有机碳密度大,山谷土壤表层有机碳密度小。
山脊易受台风影响,多林窗,利于森林群落更新;山脊光照条件较好,光合作用更强,植被固碳更旺盛;山谷水热条件较好,有机碳易分解。
(2)纬度更低,生长期更长,四季常绿,固碳总量更大;水热条件更好,植被生长更旺盛;生长期光照时间更长,光合作用更旺盛。
(3)完善保护区的管理,减少对森林的干预;对林窗、倒木进行有序更新补植;营造防风林,减轻台风的威胁;适度植树造林,提高森林密度;选育更适应当地环境的乡土树种;护坡固沟,减轻水土流失,避免土壤有机质被侵蚀。积极恢复森林,扩大森林面积;加强森林抚育和管理,注重林木的保护性间伐与更新,提升森林固碳能力等。
【知识点击】
1.碳排放的影响
2.碳减排的对策
(2023·江苏高三专题练习)英国计划2050年实现温室气体“净零排放”(在既定时间段实现温室气体人类排放与清除的平衡)。下表为2020年英国电力结构。读表,完成1~3题。
类型
火电
可再生能源发电
核电
其他
煤炭
天然气
水能
太阳能
生物能
风能
比重/%
1.44
34.78
37.3
17.35
9.13
1.英国温室气体排放量最大的发电方式是( )
A.火力发电 B.水力发电
C.核能发电 D.潮汐能发电
2.英国可再生能源的季节变化特点是( )
A.水能-季节变化最大
B.太阳能-季节分配均匀
C.生物能-春季大于秋季
D.风能-冬季大于夏季
3.为实现减排目标,英国最适合因地制宜加大利用( )
A.天然气 B.水能
C.太阳能 D.风能
1.A 2.D 3.D 解析:第1题,英国电力结构中,火电占比为36.22%,煤炭和天然气的使用,将会排放大量温室气体;水能、核能和潮汐能属于清洁能源,无温室气体排放。第2题,英国位于欧洲西部,属于温带海洋性气候,终年温和,降水量均匀,季节水量变化小,水能资源季节变化小,A错误;由于太阳直射点的移动,使得北半球的太阳辐射夏季和冬季差别较大,因此太阳能季节分配不均匀,B错误;生物能需要通过化学方式转化,将太阳能储存,春季和秋季对于英国来说,太阳辐射相差不大,C错误;英国位于大西洋东北岸,属于岛国,常年受到盛行西风的影响,风力资源丰富,冬季南北方向上温差较大,风力更强劲,而夏季由于水平方向上温差较小,风力较小,D正确。第3题,天然气的使用会增加排放量,A错误;英国作为岛国,地面落差较小,河流流程较短,水能资源并不丰富, B错误;英国属于温带海洋性气候,位于大西洋东北岸,属于岛国,多大雾天气,故太阳能资源不稳定,也不丰富, C错误;但英国位于北纬40°~60°,常年受到盛行西风的影响,风力较大,风能资源丰富,可以加大利用,D正确。
(2023·广东联考二模)二氧化碳驱油技术是将工业生产产生的二氧化碳大量注入油层中,增加原油的流动性,驱动难以开采的原油,从而提高采油率的技术。该技术既可增加原油产量,又可将大量的二氧化碳永久封存在地下。近年来,我国大庆、胜利等多个油田已采用该技术进行原油生产。下图示意二氧化碳驱油技术利用。读图,完成4、5题。
4.目前,我国二氧化碳驱油技术多应用于油田开发的( )
A.前期 B.中期
C.后期 D.全期
5.二氧化碳驱油技术的广泛应用有利于( )
①提高油田的储油量 ②提升所采原油品质
③减少二氧化碳排放 ④延长油井生产寿命
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
4.C 5.D 解析:第4题,二氧化碳驱油技术是将工业生产产生的二氧化碳大量注入油层中,增加原油的流动性,驱动难以开采的原油。前期、中期开采时原油的流动性强,后期所剩原油较少,原油的流动性差,将工业生产产生的二氧化碳大量注入油层中,增加原油的流动性,可以促进开采。第5题,二氧化碳驱油技术是将工业生产产生的二氧化碳大量注入油层中,增加原油的流动性,驱动难以开采的原油。二氧化碳驱油技术的广泛应用有利于减少二氧化碳排放,延长油井生产寿命,③④正确。油田的储油量、原油品质不受驱油技术条件影响,①②错误。
(2023·浙江模拟)“绿碳”指绿色植物通过光合作用固定二氧化碳的过程。“蓝碳”指海洋生物吸收大气中的二氧化碳后,有机碳以浮游动植物残体等形式从上层海水向下沉降(上升流影响沉降),并将其固定、储存在海洋的过程。“蓝碳”是地球上最大的活跃碳库,红树林、滨海盐沼和海草床并称“三大滨海蓝碳生态系统”。下图示意“蓝碳”与“绿碳”生态系统数据对比。读图,完成6、7题。
6.与“绿碳”相比,“蓝碳”成为地球上最大的活跃碳库是因为( )
①海洋面积大 ②占地球生物量大
③固碳效率高 ④储碳周期长
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
7.从洋流的角度推测“三大滨海蓝碳生态系统”固碳能力最弱的海区可能是( )
A.南太平洋中低纬东部
B.南太平洋中低纬西部
C.北太平洋中高纬东部
D.北太平洋中低纬西部
6.D 7.A 解析:第6题,图中并没有“绿碳”、“蓝碳”的海洋面积对比,①错误。图中显示“绿碳”占地球生物量的85%~90%,而“蓝碳”仅占0.05%。与“绿碳”相比,“蓝碳”占地球生物量的比重小,②错误;“蓝碳”每年每平方米碳捕获量为100g,大于“绿碳”的8g,③正确。“蓝碳”碳存储时间数千上万年,储碳周期长,而“绿碳”碳存储时间仅数十数百年,④正确。第7题,“蓝碳”指海洋生物吸收大气中的二氧化碳后,有机碳以浮游动植物残体等形式从上层海水向下沉降(上升流影响沉降),并将其固定、储存在海洋的过程。据此分析,上升流影响沉降,上升流强,则有机碳固定、储存在海洋的数量小,“三大滨海蓝碳生态系统”固碳能力最弱的海区应该是上升流强的地区,南太平洋中低纬东部秘鲁寒流附近有上升流。
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