置疑“二氧化碳使全球气候变暖”

2019-10-21 21:41贾成良
科学导报·学术 2019年47期
关键词:温室效应光合作用二氧化碳

贾成良

摘  要:温室效应是人们最关心的一个环境问题,我认为温室效应并不是二氧化碳作用的结果。

关键词:温室效应;二氧化碳;光合作用;质量守恒定律

全球气候变暖这种自然现象,已经对人类的生产生活造成了严重的影响,引起了人们的高度重视。由于温室效应的不断积累,使地气系统吸收与向外辐射的热量产生不平衡,导致地球大气气温逐年上升。因为大家都知道,全球气候变暖将会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,不仅危害自然生态系统的平衡,还威胁人类的生存。

现在研究发现,二氧化碳气体具有对来自太阳的可见光具有高度透过性,而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,导致地球温度升高,即温室效应。这一研究成果所表明的直接结果是二氧化碳具有对热有很好的吸收和防辐射的作用,这就是二氧化碳所以具有温室效应的重要性质。就此人们认为“温室效应”的祸首就是二氧化碳。

当今化学科学已经发展到很高的水平,对多数物质的性质的认定肯定是有科学依据的,更何况二氧化碳这一常见的物质。化学科学研究还发现,物质有了某一性质,并不是何时何地都能自发地表现出它们自身的性质,要好表现其性质也是要有一定条件的。如:铁易生锈,但还需要同时与水和氧气接触;可燃物有燃烧的性质,但还要达到着火点和与氧气接触;有些物质具有毒性,但要大到一定的济量,或者是要与有毒物质接触········。

今天,我要置疑“二氧化碳使全球气候变暖”的这一結论。虽然二氧化碳有温室效应的这一性质,但大气中的二氧化碳含量始终保持着动态平衡的量,并没有单方面的增加。

从化学的角度看二氧化碳的含量并没有增加。大气中各气体的含量是相对稳定的,科学的测定表明,二氧化碳在空气中的含量约为总体积的0.03%。持空气中二氧化碳的含量增加的观点,可能是只看到了当今人类的活动,人类工业化程度的提高,至使大量的化石燃料消耗,释放出了大量的二氧化碳,这些二氧化碳进入到空气中使空气中的二氧化碳含量增高。但没有注意到二氧化碳只是自然界中碳循环的一个环节。化石燃料燃烧释放出的二氧化碳完全能够通过植物的光合作用吸收,以达到空气中二氧化碳的重新平衡。它们的反应式为:

二氧化碳 + 水   淀粉 + 氧气

从该反应来看,空气中的二氧化碳在叶绿素、水、阳光的作用下转化为淀粉储存在植物体里,这是一个化学反应,而这个反应正是消耗化石燃料燃烧和人类活动所释放出二氧化碳的重要途径。这里我们可以看到二氧化碳与水在叶绿素、阳光的作用下生成了淀粉和氧气,这个反应单从是宏观上来看,它告诉我们该反应中的反应的和生成物的关系,但从这个反应我们已经看到了空气中二氧化碳的去向。同时它又告诉了我们,自然界中由于社会的发展和人们活动的增加,虽然二氧化碳的量也在不断的增加,但这些二氧化碳在植物的光合作用中是会逐渐消耗,使二氧化碳在空气中达到一个稳定的存在值,大气中的二氧化碳含量不可能单方面增加,所以就不存在全球的气候变暖是二氧化碳产生的结果。二氧化碳和作物的生长就好比工业生产中的原料和产品一样,原料越多生产出来的产品就会越多。如果我们根据化学反应的质量守恒定律仔细分析,它还会进一歩的告诉我们,只要条件允许,这个反应在自然界中是会不停地发生下去的。这里我说的条件允许的含义是哪怕空气中的二氧化碳再多,只要水、阳光、植物充足,这个光合作用的反应就会不断地发生下去,二氧化碳就会反应消耗到保持空气中的二氧化碳定值保持空气中二氧化碳的稳定。首先,我分析一下这个反应的条件,阳光。现代科学研究早已表明太阳能是取之不尽,用之不竭的。太阳的温暖哺育了自然界中的万事万物,当然也给植物的光合作用提供了充足的条件。再看反应条件水,虽然从整个世界来看很多地区还存在着淡水危机,但从植物获取水的能力上来看远比人类获水的能力强。植物可以从空气水、地下水、地表水多个方面获取到足够的水。由此可以看出植物光合作用的条件充分,其中一种反应物水又充足,那么这个反应就会不断地发生,就会不断地消耗大气中过多的二氧化碳。

从化学反应量的角度来看。初中化学中有这样一道题,2g氢气与8g氧气在密闭的容器中充分反应,问:能生成水多少g?这道题的正确答案是9g。原因是由质量守恒定律得,氢气与氧气反应的质量比为1比8,很容易看出题目中所给的8g氧气就只能反应消耗1g氢气,还剩余1g氢气。这说明在化学反应中只要条件允许反应物是会充分反应到最后只能剩下一种反应物,不可能两种反应物同时有剩。由此,空气中的二氧化碳作为植物光合作用的一种反应物,在这个反应中也是会不断的反应,直到其值达到在空气中的平衡定值。

从生物学的角度来看,植物的生长离不开二氧化碳,在缺少二氧化碳的种植场,人们还会提供二氧化碳作气体肥料,因为有了充足的二氧化碳(当然在其它生长条件相同的情况下)各种植物会枝繁叶茂,快速生长。这些植物的快速生长又反过来加快二氧化碳的消耗。所以我认为空气中二氧化碳的增加只是加快了所有植物的生长,这些植物的生长又不断地消耗着二氧化碳,使二氧化碳在空气中的水平维持在一定值。

就以上分析来看,二氧化碳虽然有温室效应的作用,但并不见空气中二氧化碳的增多,所以我置疑“全球气候变暖”是二氧化碳作用的结果。

为了验证以上空气中的二氧化碳增多只是加快植物的生长,空气中的二氧化碳并不会增加的观点我设计了如下实验。

器材:两个相同的透明容器(其中一个密闭),两颗相同的植物种子、两份相同的营养土,精确质量测量仪,二氧化碳,数据采集器(能够采集密闭容器中二氧化碳的含量和氧气含量的变化)。

方法:将两份营养土装在容器中,播种好植物种子,再用质量测量仪测出两容器质量并记录好质量。用数据采集器监测密闭容器中的气体含量情况,主要是要保证密闭容器中的氧气含量稳定,用二氧化碳使使密闭容器中的二氧化碳的含量高于正常空气中的含量值。这样一边观察一边测量并记录数据。特别是密闭容器中的这几个量,总质量,氧气的质量要保持稳定,二氧化碳的质量。

结论:通过记录的数据进行分析处理得出结论。

预测结论:密闭容器中的植物在高浓度的二氧化碳中生长更快,质量增加更多。进一歩分析得出二氧化碳浓度的增加只会促进植物的快速生长。最后得出二氧化碳在空气中含量没有增加,温室效应是二氧化碳作用的结果就站不住足了。

说明:本文是我个人的理论观点。自己觉得有一定道理,所以写出来。愿望是想起到抛砖引玉的作用。特别是实验的设计,自己设计了,很想实验研究一下得出具体数据来为该论文增加科学含量,但由于条件无法满足,我只是一个乡村化学教师。

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