賈成良
摘 ?要:溫室效應(yīng)是人們最關(guān)心的一個環(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。因為大家都知道,全球氣候變暖將會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具有對來自太陽的可見光具有高度透過性,而對地球發(fā)射出來的長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穩(wěn)定的,科學(xué)的測定表明,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,可能是只看到了當(dāng)今人類的活動,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)化為淀粉儲存在植物體里,這是一個化學(xué)反應(yīng),而這個反應(yīng)正是消耗化石燃料燃燒和人類活動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,這個反應(yīng)單從是宏觀上來看,它告訴我們該反應(yīng)中的反應(yīng)的和生成物的關(guān)系,但從這個反應(yīng)我們已經(jīng)看到了空氣中二氧化碳的去向。同時它又告訴了我們,自然界中由于社會的發(fā)展和人們活動的增加,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逐漸消耗,使二氧化碳在空氣中達(dá)到一個穩(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,它還會進(jìn)一歩的告訴我們,只要條件允許,這個反應(yīng)在自然界中是會不停地發(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,這個光合作用的反應(yīng)就會不斷地發(fā)生下去,二氧化碳就會反應(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,那么這個反應(yīng)就會不斷地發(fā)生,就會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,在這個反應(yīng)中也是會不斷的反應(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,植物的生長離不開二氧化碳,在缺少二氧化碳的種植場,人們還會提供二氧化碳作氣體肥料,因為有了充足的二氧化碳(當(dāng)然在其它生長條件相同的情況下)各種植物會枝繁葉茂,快速生長。這些植物的快速生長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,這些植物的生長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。
為了驗證以上空氣中的二氧化碳增多只是加快植物的生長,空氣中的二氧化碳并不會增加的觀點我設(shè)計了如下實驗。
器材:兩個相同的透明容器(其中一個密閉),兩顆相同的植物種子、兩份相同的營養(yǎng)土,精確質(zhì)量測量儀,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:將兩份營養(yǎng)土裝在容器中,播種好植物種子,再用質(zhì)量測量儀測出兩容器質(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常空氣中的含量值。這樣一邊觀察一邊測量并記錄數(shù)據(jù)。特別是密閉容器中的這幾個量,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)測結(jié)論:密閉容器中的植物在高濃度的二氧化碳中生長更快,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促進(jìn)植物的快速生長。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:本文是我個人的理論觀點。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。特別是實驗的設(shè)計,自己設(shè)計了,很想實驗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,我只是一個鄉(xiāng)村化學(xué)教師。