造成温室效应的气体简介与危害

2024-05-0404:40:37综合资讯0

温室气体是指大气中会吸收来自地球表面反射的长波辐射,并且重新释放这些辐射的气体,例如水蒸气、二氧化碳和常见的制冷剂。它们的作用是让地球表面变得更温暖,就像温室截留太阳辐射并加热温室内的空气一样。

除了一般人所熟知的二氧化碳(CO2)和甲烷(CH₄)之外,常见温室气体还包括:氧化亚氮(N₂O)、氢氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs)和六氟化硫(SF6)。

以下简要介绍这六种温室气体:

1、二氧化碳(CO2)

二氧化碳是大气组成的一部分(占大气总容积的 0.03%~0.04%),在自然界中含量丰富,是植物进行光合作用不可或缺的原料,所有动物在呼吸过程中会吸入氧气并呼出二氧化碳。

由于人类过度砍伐森林,吸收二氧化碳的植物逐年减少,二氧化碳的吸收量自然也就降低。随着工业持续发展和石化燃料的消耗,大气中的二氧化碳含量不断增加,导致温室效应日益严重。

2、甲烷(CH4)

甲烷是一种很重要的燃料,天然气的主要成分,约占 87%。在室温的标准压力下,甲烷无色、无味;我们日常使用的天然气之所以有特殊气味,是为了安全起见而添加的人工香精,通常使用甲硫醇或乙硫醇。

研究表明,21 世纪初,大气中甲烷的浓度处于停滞状态,温室效应也呈现出同样的模式;但从 2007 年开始,甲烷浓度开始上升,同时导致的温室效应也急剧增加。

3、氧化亚氮(N2O)

N2O 一般称为氧化亚氮,是一种温室气体,具有温室效应,加剧全球变暖,是《京都议定书》规定的六种温室气体之一。N2O 在大气中存留时间长,可输送到平流层,导致臭氧层破坏,形成臭氧空洞,使人类和其它生物暴露在太阳紫外线的辐射下,对人体皮肤、眼睛和免疫系统造成伤害。

与二氧化碳相比,虽然 N2O 在大气中的含量很低,属于痕量气体,但其单分子的全球变暖潜能是二氧化碳的 298 倍(IPCC,2007);对全球气候的升温效应在未来将日益显著,N2O 浓度的增加已引起科学家的极大关注。

大气中 N2O 的重要来源之一是农田生态系统,在土壤中,N2O是由硝化、反硝化微生物产生,人们向农田中施入过量氮肥时,会促进微生物活动,通过硝化、反硝化过程使氮素转化为 N2O。污水生物脱氮硝化和反硝化过程也会引起氧化亚氮的排放,溶解氧的限制、亚硝酸盐的积累和羟胺的氧化都是导致氧化亚氮产生的原因。

4、六氟化硫(SF6)

六氟化硫本身对人体无毒、无害,但它是一种温室效应气体,其单分子的温室效应是二氧化碳的 2.2 万倍,是《京都议定书》中禁止排放的六种温室气体之一。

根据 IPCC 提出的许多温室气体的全球变暖潜能 (GWP) 指标,六氟化硫的 GWP 值最大,500 年的 GWP 值为 32400,且由于六氟化硫高度的化学稳定性,其在大气中存留时间可长达 3200 年。

当今世界六氟化硫的排放量极少,对温室效应的贡献与二氧化碳相比可以忽略不计;但出于长远的环保和安全考虑,如何合理、正确地回收净化六氟化硫气体,是必须解决的问题。

5、氢氟碳化合物(HFCs)

氢氟碳化物对气候的影响可能比人们预想的要大得多。氢氟碳化物虽然不包含破坏地球臭氧层的氯或溴原子,但却是一种极强的温室气

总部位于英国伦敦的希戈纳科技,在气体分析技术领域拥有超过 40 年的经验。他们的创新产品 PULSAR-a 温室气体分析仪,利用光腔衰荡光谱 (CRDS) 技术,可以在十亿分之一 (ppb) 等低浓度下精确测量温室气体。其极低的漂移性确保了在长期运行中的准确性和稳定性,助力企业高效分析排放的温室气体浓度。