第1篇：二氧化碳产生的原因范文
无法掩盖的事实
工业革命以来，人类消耗各种能源并由此产生各种污染。煤炭、石油这些原本被埋在地底下的能源，经过人类多种利用后，其中的碳以二氧化碳的方式大量释放，导致空气中二氧化碳浓度提高，其他各种化学污染更是难以计数。
节能减排会议有一个很大的争议：发达国家认为自己承担的义务多，发展中国家承担的义务少，这与国家实力严重不协调。之所以欧美发达国家能够“发达”，是因为它们已经走过了高排放、高污染的阶段，发展中国家之所以叫“发展中”，因为它们正好走在这一步。可现实情况是，发达国家希望发展中国家承担更多的义务，其理由就是――你们现在排得更多。
大气平衡
空气保持平衡的流程是：动物从空气中吸进氧气，呼出二氧化碳，另一方面，植物吸收二氧化碳进行光合作用，又产生氧气，这样空气才会保持平衡。
从20世纪60年代开始，我们可以看到空气中的二氧化碳浓度呈现出稳步上升的趋势。在北半球的秋季和冬季，浓度开始上升，到春季前夕达到最高点，然后，二氧化碳浓度在春季和夏季又开始下降。这是因为植物在生长期，从必需物质中吸收的二氧化碳比释放的二氧化碳多。
大气中二氧化碳浓度的上升趋势与全球变暖趋势成正比，这不得不让人产生怀疑，因此二氧化碳成了头号嫌疑。偏偏二氧化碳自身又有一个让人指责的“把柄”：它能够吸收从地面反射回太空的长波辐射，让这些能量留在地球内部。于是“证据确凿”，二氧化碳成为全球气候变暖的“罪魁祸首”。
人们得出一个结论：二氧化碳浓度增加，许多应该被辐射到宇宙的能量被二氧化碳挽留在地球，于是地球的气温越来越高。从此以后，二氧化碳与它的“帮凶”们有了一个新名字――温室气体，其他的“帮凶”还有甲烷、臭氧和一氧化二氮等。
真相在哪里?
科学的一个重要精神就是质疑精神，不少科学家对于二氧化碳是影响地球温度的罪魁祸首持怀疑态度，相当多的科学家提出了反例。
反例一：人类比较了解的所有行星(包括地球)。二氧化碳都没有起到明显的保温作用
火星上的二氧化碳浓度是地球的30倍，照理说火星大气的保温效果应该比地球大气更强，但是，火星上一个已知的结论不支持二氧化碳是“温室气体”的观点：地球昼夜平均温差小于20℃，火星昼夜温差却超过100℃。
在地球上，各地大气中二氧化碳的分布基本上是均匀的，那么按照“温室气体”的逻辑，各地昼夜温差也应基本一致。而事实是湿度大的近赤道地区晴天昼夜温差在10℃左右，湿度小的近两极地区晴天昼夜温差在20℃左右，沙漠地区昼夜温差更是超过30℃；而阴天时，全球各地昼夜温差都只有20℃左右。
反例二：人类活动不能使大气中二氧化碳浓度明显增加
目前的估算结果表明，每年因人类活动排入大气的二氧化碳为280亿吨，只是自然界呼吸作用排出二氧化碳(每年总量约为5500亿吨)的5％，并且排入大气的二氧化碳绝大部分被水和植物吸收。
另外，海水的pH值大于8而呈弱碱性，很容易吸收二氧化碳。因此在地球上大气中的二氧化碳总量只占水中总量的1／60，二氧化碳增量中的98.3％被水吸收了，空气中的二氧化碳增加量很低。
在空气中，二氧化碳的含量约是0.0385％，而氧气的含量约是21％，氧气的浓度是二氧化碳浓度的700倍。氧气是由二氧化碳通过植物的光合作用而来，因此二氧化碳很容易转化成氧气。通过光合作用，大气中增加的二氧化碳有99.9％转变成了氧气。
水蒸气才是祸首?
根据以上的分析，有科学家提出了另外的观点：没错，近年来地球气候确实有暖化现象，二氧化碳浓度持续提高，但二氧化碳浓度提高，未必真正导致地球暖化。造成地球暖化的最大凶手其实是水蒸气!
水蒸气面目“和善”，所以，人们长期忽视了水蒸气和气温升高之间的联系。当人们认真研究水蒸气对气温的影响时才发现，它简直比二氧化碳的“罪行”更加严重!
水是地球上最丰富的物质，它会在固、液、气三种形态中变化，其热学性质非常丰富，它的任何一点微小变化，产生的热效应都远比二氧化碳在大气中对红外线的吸收产生的热效应大。
空气中的分子吸收辐射的能力与分子结构有很大关系。占空气成分绝大多数的氧气和氮气，都属于对称的双原子分子，吸收光辐射的能力就很弱。据估算，空气中的氧气大概只吸收了被大气吸收的太阳辐射总量的2％，而氦气基本上对吸收太阳光没有做出贡献。二氧化碳分子、臭氧分子是三原子分子结构，这样的结构相对容易吸收各种波长的辐射。水蒸气也由三个原子构成，两个氢原子和一个氧原子，它对辐射的吸收能力甚至比二氧化碳强得多。
卫星观测等数据显示，在上个世纪最后20年，地球大气平流层的水蒸气浓度先是逐渐增加，但从2000年至今，其浓度下降了约10％。美国研究人员根据这些数据以及气候模型进行分析后发现，自2000年以来平流层水蒸气浓度的下降对全球平均温度的变化产生了影响。他们的测算显示，平流层下部水蒸气浓度下降很可能是促使全球平均气温走势“扁平化”的一个重要因素，这一动向促使过去10年间全球变暖的速度减缓了大约25％，而在1980年至2000年平流层水蒸气浓度增加期间，全球变暖正处于加速时期。这一研究成果表明，平流层水蒸气浓度对全球气温变化具有重要影响。
科学家认为，无论从数量，还是对热能的吸收能力来看，水蒸气的温室效应占绝对主要地位。所以产生了晴天时低湿度的地方昼夜温差比高湿度的地方大的情况，这更解释了许多情况，如沙漠中的昼夜温差远大于海洋的情况。
未解之谜
无论是二氧化碳还是水蒸气导致全球气候变暖，全世界的科学家还没有形成一致认可的结论。更有不少气候学家通过研究不同化石层来确定地球几十亿年的气候记录。不少的化石证据表明，地球历史上曾反复出现过气温升高与降低的过程。这说明，气候周期性变化或许是由地球的本身特质所决定的。
至于气候变暖，这是个不争的事实，但是具体原因从科学角度来讲，着实难以盖棺定论。
节能减排的意义
如果全球各政治经济大国能够就节能减排达成一致协议，从直接效果来看，由工业生产造成的二氧化碳等温室气体排放量将有效降低。或许二氧化碳不是气候变暖的真凶，但节能减排的意义远不止如此――
第一，节能减排可以有效减少工业生产对化石能源的消耗，有效降低工业生产所带来的化学污染、可吸入颗粒物排放与能源消耗；
第2篇：二氧化碳产生的原因范文
一、二氧化碳的捕集
二氧化碳的捕集方法主要有吸收法、吸附法、膜分离法等。
工业上常用的吸收法分为物理吸收法和化学吸收法[1]。物理吸收法是指采用水、甲醇等作为吸收剂，利用二氧化碳在这些溶剂中的溶解度随压力而变化的原理来吸收的方法。其关键在于吸收剂的选择，要求具有对二氧化碳的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性以及性质稳定的特点。
化学吸收法是利用二氧化碳的酸性气体的性质与弱碱性物质发生化学反应，然后加热生成物，分解得到二氧化碳。该方法的关键是控制好吸收和解吸的条件。吸收剂应对二氧化碳具有选择性、不易挥发、腐蚀性小、粘度低、毒性小、不易燃。常用的吸收剂有醇胺、碳酸盐等的水溶液，吸收剂浓度通常不超过50%。
吸附法是一种利用固态吸附剂（活性炭、天然沸石、分子筛、活性氧化铝和硅胶等）对原料气中的二氧化碳进行有选择性的可逆吸附来分离回收二氧化碳。吸附剂在低温（或高压）条件下吸附二氧化碳，升温（或降压）后将二氧化碳解吸出来。一般需要多座吸附塔并联使用以保证整个过程中能连续的输入原料气，连续地取出二氧化碳气及未吸附气体。其关键是吸附剂的载荷能力，主要决定因素是温差（或压差）。
膜分离法是利用某些聚合材料，如醋酸纤维、聚酰亚胺、聚砜等制成的薄膜，利用其对不同气体的不同渗透率来分离。膜分离的驱动力是压差，当膜两边存在压差时，渗透率高的气体组分以很高的速率透过薄膜，形成渗透气流，渗透率低的气体则绝大部分在薄膜进气侧形成残留气流，两股气流分别引出，从而达到分离的目的。
上述各种方法均有各自的优、缺点，可以单独使用，也可以结合起来使用，例如物理化学吸收法、膜分离-吸收联合法。在实际生产中需根据原料气的组成、处理量及对二氧化碳产品纯度的要求来选择合适的方法。
二、二氧化碳的资源化利用
二氧化碳不仅广泛应用在石油开采、冶金、焊接、低温冷媒、机械制造、人工降雨、消防、化工、造纸、农业、食品业、医疗卫生等传统领域，还可应用于超临界溶剂、生物工程、激光技术、核工业等高科技领域。近年来，二氧化碳在棚菜气肥、蔬菜（肉类）保鲜、生产可降解塑料等领域也展现良好的发展前景。根据二氧化碳的利用方式不同，可将其应用分为物理利用、化学利用和生物利用三个方面[2]。
二氧化碳的物理利用主要有以下方面：（1）作为惰性气体用于焊接保护气、烟丝膨化剂、灭菌气体；（2）作为冷却剂用于原子能反应堆的冷却和食品工业中的冷却及冷冻等。（3）作为压力剂用于粉末灭火剂的压出剂、喷枪喷射剂、碳酸饮料、鲜啤酒压出剂、混凝土破碎。（4）用作清洗剂，超临界二氧化碳对有机物有极好的溶解性，可用于光学零件、电子器件、精密机械零件进行清洗。（5）用于原油开采，超临界二氧化碳可以与原油混溶，降低其粘度从而提高老油井石油采出率。
二氧化碳的化学应用较广泛，可以被用于生产种类繁多的有机、无机化工产品[3]。利用二氧化碳与焦炭在高温下反应制得一氧化碳气体，继而进行羰基合成可生产醋酸、甲酸等产品。与氨作用合成尿素是二氧化碳最大规模固定和利用方式，以尿素为基础还可以生产出碳酸二甲酯等重要化学品。二氧化碳通过催化氢化生成甲醇是一种很有发展前途的化工利用方法。甲醇不仅是重要的化工原料，而且由于它易于储存和运输而被用于替代化石燃料。早在2003年，中国有关部门已将甲醇燃料列入国家替代油源发展计划。甲醇是含氧化合物，辛烷值高，燃烧充分，燃烧排放有害物质明显低于石油燃料。以二氧化碳和环氧化物共聚物为代表的二氧化碳基塑料已经成为一个研发的热点。这类塑料可降解，有助于解决塑料“白色污染”问题，是发展最快的塑料品种之一。最近，东京大学的野崎京子教授等发明了一种用丁二烯和二氧化碳共聚合成高性能塑料的高效利用二氧化碳的方法，塑料中二氧化碳的重量百分数可高达29%[4]。
就地球的整体碳循环过程而言，通过生物的方法固定并转化二氧化碳是地球上最符合自然规律的利用方式，因此二氧化碳的生物利用也越来越受到重视。二氧化碳可以用来养殖生长周期短的植物或藻类以生产生物燃料。其中利用微藻固定二氧化碳技术极具开发和应用潜力，这主要是由于微藻固定二氧化碳的能力及其通过光合作用合成生物燃料的速度远高于传统作物。另外，由于微藻能够利用生活及工农业废水作为氮、磷和其它营养物的来源，因此可以实现废水处理、二氧化碳固定和生物燃料合成三种过程的耦合，从而使过程的经济效益和环境效益最大。
三、 结束语
二氧化碳排放及与之相关的气候变化问题已经成为一个目前迫切需要解决的重大国际问题，通过合理的途径实现二氧化碳的资源化利用是解决这一问题的最佳途径之一。通过化学、生物等方法将二氧化碳转化成为更具附加值的能源、化工原料和精细化学品就成为了研究工作的热点方向。开展二氧化碳资源化利用需要企业和科研机构的通力协作，同时政府应进行相应的政策引导，从而促进技术突破及推广应用。
参考文献：
[1] 李晓斌.二氧化碳的捕集分离技术的研究进展[J].广东化工，2014， 41（5）： 115-116
[2] 王文珍，张生琦，倪炳华，等， CO2的绿色利用技术研究进展[J]，化工进展，2013，32（6）： 415-1422
第3篇：二氧化碳产生的原因范文
[论文摘要]随着国家发改委发改气[2013]849号“关于推动碳捕集、利用和封存试验示范的通知”的下发，二氧化碳天然气藏（田）开采企业的转型已迫在眉睫，文章着重分析了当前形势下该类型企业存在的困难，对下一步的发展提出了建议，以期该类型企业能够尽快找准企业发展的方向，确保企业的发展符合国家产业政策的发展方向，符合国家对节能减排的要求，同时在发展过程中充分履行好国企的社会责任。
[论文关键词]二氧化碳；开采企业；转型
国家发改委发改气[2013]849号“关于推动碳捕集、利用和封存试验示范的通知”中明确规定“加强对二氧化碳天然气藏（田）的开采的管理，严格限制以利用为目的二氧化碳气藏（田）开发，逐步关停现有气田，推动捕集所获的二氧化碳实现多方式、多渠道的资源化利用，提高试验示范项目经济效益。”国家发改委文件的出台对天然二氧化碳开发利用将严格控制，在当前全球经济低迷、经济增速放缓、装备制造业开工不足、水上运输业疲软、CO2市场需求严重不足及尾气回收企业产能严重过剩的形势下，对二氧化碳天然气藏（田）的开采企业来说，公司的经营必将受到重大影响，但细细研判发改委的文件，结合国家“863”项目的子项目“二氧化碳驱油提高石油采收率与封存关键技术研究”的实施与推广，对开采企业而言，将带来新的发展机遇，实现企业转型。
当前在发改委推动二氧化碳捕集利用政策的指引下，许多企业都在不计成本地投入二氧化碳回收装置，从而造成二氧化碳市场出现了多国混战局面，在众多二氧化碳尾气回收企业的夹攻下，正处在发展低潮期的天然二氧化碳开采企业，面临着诸多困难。第一，市场供求严重失衡，供大于求的市场格局导致竞争更加激烈。据市场调查资料显示，华东地区2011年至2013年4月共新增二氧化碳产能84万吨，截至目前为止共有产能约297万吨，预计到年底将达310万吨左右。新增产能主要为尾气回收企业，其竞争优势非常明显，一是在国家提倡节能减排的大背景下，尾气回收必将受到国家产业政策的扶持；二是受国家环保政策的影响，尾气回收企业作为主业发展必要保障，得到主业的大量支持；三是尾气回收企业，并不以盈利为目的，降价空间较大。据统计，2013年二氧化碳市场将有120万吨富余产能，因此，“十二五”期间，二氧化碳的严重供大于求的局面不会有太大的改善。第二，产品价格屡创新低，公司经营效益受到重大影响，亏损加重。由于受欧债危机的持续影响，国家宏观经济低迷，特别是对二氧化碳需求较大的造船行业开工率不足50%，造成二氧化需求市场的大幅度萎缩。按以往的市场规律， 从5月底开始二氧化碳需求应逐步回暧，但目前仍无启动的迹象。市场竞争进入白热化，产品价格屡创新低。第三，因天然二氧化碳开采企业大部分为国有企业，国有企业的社会责任决定了其管理成本及人工成本高，CO2吨耗成本中人工及管理成本占到50%，而CO2回收企业仅仅占到10%，虽然当前天然二氧化碳提纯后的销售价较市场均价高出50元/吨左右，但仍然处于严重亏损状态。
面对当前严峻的形势，天然二氧化碳开采企业要解放思想，分析时弊，不畏艰险，勇于开创发展新路子。十八大报告提出“发展要有新思路，改革要有新突破，开放要有新局面，各项工作要有新举措”。深化改革要做到“三个坚决”即“一切妨碍发展的观念都要坚决冲破，一切束缚发展的做法和规定都要改变，一切影响发展的体制弊端都要坚持革除”。所以，发展才是天然二氧化碳开采企业的唯一出路。
当前中国仍处于大有可为的发展战略期，国家对石油的外贸依存度已达60%，科技部“863”项目的子项目“二氧化碳驱油提高石油采收率与封存关键技术研究”的成果不仅能满足油田开发的需求，提高油田采收率，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。所以二氧化碳天然气藏（田）的开采企业要从以下几个方面采取措施，强化管理，促进公司的发展，努力建成多元化的服务公司。
一、充分发挥自身优势，努力服务油田主业，积极推广二氧化碳驱油工程
目前世界上大部分油田采用注水开发，面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题，对此，国内外近年来大力开展二氧化碳驱油提高采收率技术的研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。国际能源机构评估认为，世界上适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000亿～6000亿桶，而我国现已探明的63.2亿吨的低渗透油藏原油储量，尤其是其中50%左右尚未动用的储量，二氧化碳驱油比水驱油具有更明显的技术优势。二氧化碳作为驱油剂的特点在于：二氧化碳既能溶于水，又易溶于原油；二氧化碳溶于水后，呈弱酸性，能使不溶与水的碳酸盐转化成水溶性的重碳酸盐，因而使低渗透率的灰岩油藏渗透率增大；二氧化碳溶于原油后，能使原油粘度大幅度降低，提高原油的流动性，并能升高油层压力，使原油容易流出生产井。
将二氧化碳注入能量衰竭的油层，提高油气田采收率，二氧化碳纯度要求在90%以上。二氧化碳溶于油后，使原油体积膨胀，粘度降低30%～80%，油水界面张力降低，有利于提高采油速度、洗油效率和收集残余油。二氧化碳驱油一般可提高采收率7%～15%，延长油井生产寿命15～20年。
按照国家“863”项目的统一部署，相关单位自2003年开始承担油气田开发重大先导试验项目——油藏二氧化碳混相驱先导试验，在油田建设了二氧化碳压注站，项目经过几年的攻关试验获得成功，并获得了“二氧化碳压注地面工艺方法”发明专利，正抓紧进行压注设备标准化、数据采集和远程控制的研制工作。通过二氧化碳驱油的效果分析，比标定的水驱采收率提高17.23%，综合含水率由59.7%降至目前43.8 %，二氧化碳驱油已进入全面见效阶段。目前，利用二氧化碳驱提高原油采收率在国内多个油田区块积极推广应用。
二、控制天然气田开发，推进原油伴生气开采，加强油井穿透气回收利用
在油气田勘探开发过程中，部分油田开采原油时会伴生二氧化碳，为了减少二氧化碳的排放，天然二氧化碳开采企业要充分利用自身专业生产二氧化碳的技术优势，加大油田伴生二氧化碳的回收，从而有效提高资源的综合利用率。
目前中国油气田开采过程伴生二氧化碳的气田较多，如下扬子地区黄桥构造、四川盆地普光气田、松辽盆地松南区块等。
同时油田在二氧化碳驱油压注过程中，未能被地层消化吸收的部分二氧化碳会从油井中产出形成穿透气，这种气体含有一定量的甲烷、氮气及少量凝析油，直接排放既造成环境污染，也造成油、气资源的浪费。所以油田企业要进一步加大穿透气的回收，回收的二氧化碳被再次压注至油井中，通过分离、回收伴生二氧化碳及油田注采过程中产生的穿透气回收利用，实现二氧化碳在油田注采过程中的循环利用，减少天然二氧化碳气田的开采。
三、强化生产经营管理，推进管理架构优化，通过切实措施压缩成本开支
由于国有企业固有的管理模式，加上社会责任的四大要求，其生产经营成本远远高于民营企业或个体企业，企业管理结构冗杂、人员繁多、效率低下、效益微薄，所以天然二氧化碳开采企业必须要进一步优化组织结构，进一步探索降本增效的新途径和新方法，有效降低生产和管理成本，压缩非生产性开支。
天然二氧化碳开采企业要不断优化组织机构，完善管理职责，调配人力资源。要进一步调整不兼容岗位，优化部门、单位、车间人员结构，根据“总量控制、结构优化、人尽其才、人适其岗”的人力资源管理原则不断调配人力资源，力争通过现有人员的优化，达到增岗不增人，减人增效益的目的。按照“一人多岗，一岗多能”的人才培养目标，强化人员培养，确保人员分流后各岗位能有效衔接，质量、安全有保障。
四、积极探索发展思路，加快产品转型升级，采取有效方案促进多元服务
第4篇：二氧化碳产生的原因范文
1林业是发展低碳经济的有效途径
林业是减排二氧化碳的重要手段。部分研究认为,林业减排是减排二氧化碳的重要手段。首先,通过抑制毁林、森林退化可以减少碳排放;其次,通过林产品替代其他原材料以及化石能源,可以减少生产其他原材料过程中产生的二氧化碳,可以减少燃烧化石能源过程中释放的二氧化碳[2]。1.1毁林、森林退化与碳排放近年来,大部分的毁林活动都是由人类直接引发的,大片的林地转变成非林地,主要活动包括大面积商业采伐以及扩建居住区、农用地开垦、发展牧业、砍伐森林开采矿藏、修建水坝、道路、水库等[3]。在毁林过程中,部分木材被加工成了木制品,由于部分木制品是长期使用的,因此,可以长期保持碳贮存,但是,原本的森林中贮存了大量的森林生物量,由于毁林,这些森林生物量中的碳迅速的排放到大气中,另外,森林土壤中含有大量的土壤有机碳,毁林引起的土地利用变化也引起了这部分碳的大量释放。因此,毁林是二氧化碳排放的重要源头。毁林已经成为能源部门之后的第二大来源,根据IPCC的估计,从19世纪中期到20世纪初,全世界由于毁林引起的碳排放一直在增加,19世纪中期,碳排放是年均3亿t,在20世纪50年代初是年均10亿t,本世纪初,则是年均23亿t,大概占全球温室气体源排放总量的17%。因此,IPCC认为,减少毁林是短期内减排二氧化碳的重要手段。
1.2林木产品、林木生物质能源与碳减排①大部分研究认为,应将林产品碳储量纳入国家温室气体清单报告,主要理由是林产品是一个碳库,伐后林产品是其中一个重要构成部分[4]。通过以下手段,可以减缓林产品中贮存的碳向大气中排放:大量使用林产品,提高木材利用率,扩大林产品碳储量,延长木质林产品使用寿命等。另外,也可以采用其他有效的手段来减缓碳的排放,降低林产品的碳排放速率,如合理填埋处置废弃木产品等方式,这样,甚至可以让部分废弃木产品实现长期固碳。在森林生态系统和大气之间的碳平衡方面,林产品的异地储碳发挥了很大的作用。②贾治邦认为,大量使用工业产品产生了大量的碳排放,如果用林业产品代替工业产品,如减少能源密集型材料的使用,大量使用的耐用木质林产品就可以减少碳排放。秦建华等也从碳循环的角度分析了林产品固碳的重要性,林产品减少了因生产钢材等原材料所产生的二氧化碳排放,又延长了本身所固定的二氧化碳[5]。③以林产品替代化石能源,也可以减少因化石能源的燃烧产生的二氧化碳排放。例如,木材可以作为燃料,木材加工和森林采伐过程中也会有很多的木质剩余物,这些都可以收集起来用以替代化石燃料,从而减少碳的排放;另外,林木生物质能源也可以替代化石燃料,减少碳的排放。根据IPCC的预计,2000—2050年,全球用生物质能源代替的化石能源可达20~73GtC[6]。相震认为,虽然通过分解作用,部分林产品中所含的碳最终重新排放到大气中,但因为林业资源可以再生,在再生过程中,可以吸收二氧化碳,而生产工业产品时,由于需要燃烧化石燃料,由此排放大量的二氧化碳,所以,使用林产品最终降低了工业产品在生产过程中,石化燃料燃烧产生的净碳排放[7]。林产品通过以下两个方面降低碳排放量:一是异地碳储燃料,二是碳替代。这两方面可以保持、增加林产品碳贮存并可以长期固定二氧化碳,因此,起到了间接减排二氧化碳的作用。从以上分析可知,林业是碳源,因此在直接减排上将起到重大作用;林业可以起到碳贮存与碳替代的作用,可以间接减排二氧化碳。因此,林业是减排二氧化碳的重要手段。有些研究认为林业在直接减排二氧化碳方面的作用不大。这是基于较长的时间跨度来考察的,认为林业并不是二氧化碳减排的最重要手段,工业减排是发展低碳经济的长久之计;但是从短时间尺度来考察,又由于CDM项目的实施,林业是目前中国碳减排的一个重要的不可或缺的手段。
2森林碳汇在发展低碳经济中发挥的作用巨大绝大部分的研究认为,林业是增加碳汇的主要手段。
谢高地认为,中国的国民经济体系和人类生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放为基础。虽然不同地区、不同行业单位GDP碳排放量有所差别,但都必须依赖碳排放以求发展。这种依赖是长期发展形成的,是不可避免的,我国现有的技术体系还没有突破性的进展,在这之前要突破这种高度依赖性非常困难,实行减排政策势必会影响现有经济体系的正常运行,降低人们的生活水平,也会产生相应的经济发展成本[8]。谢本山也认为,中国还处于城镇化和工业发展的阶段,需要大量的资金和先进的技术才能使这种以化石能源为主要能源的局面有所改变,而且需要很长的周期,目前的条件下,想要实现总体低碳仍然存在较大的困难。与工业减排相比,通过林业固碳,成本低、投资少、综合收益大,在经济上更具有可行性,在现实上也更具备选择性[9]。从碳循环的角度上讲,陶波,葛全胜,李克让,邵雪梅等认为,地球上主要有大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库四大碳库,其中,在研究碳循环时,可以将岩石圈碳库当做静止不动的,主要原因是,尽管岩石圈碳库是最大的碳库,但碳在其中周转一次需要百万年以上,周转时间极长。海洋碳库的周转周期也比较长,平均为千年尺度,是除岩石碳库以外最大的碳库,因此二者对于大气碳库的影响都比较小。陆地生态系统碳库主要由植被和土壤两个分碳库组成,内部组成很复杂,是受人类活动影响最大的碳库[10]。从全球不同植被类型的碳蓄积情况来看,森林地区是陆地生态系统的碳蓄积的主要发生地。森林生态系统在碳循环过程中起着十分重要的作用,森林生态系统蓄积了陆地大概80%的碳,森林土地也贮藏了大概40%的碳,由此可见,林业是增加碳汇的主要手段。聂道平等在《全球碳循环与森林关系的研究》中指明,在自然状态下,森林通过光合作用吸收二氧化碳,固定于林木生物量中,同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同时,通过林木呼吸和枯落物分解,又将二氧化碳排放到大气中,同时,由于木质部分也会在一定的时间后腐烂或被烧掉,因此,其中固定的碳最终也会以二氧化碳的形式回到大气中。所以,从很长的时间尺度(约100年)来看,森林对大气二氧化碳浓度变化的作用,其影响是很小的。但是由于单位森林面积中的碳储量很大,林下土壤中的碳储量更大,所以从短时间尺度来看,主要是由人类干扰产生的森林变化就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。根据国家发改委2007年的估算,从1980—2005年,中国造林活动累计净吸收二氧化碳30.6亿t,森林管理累计净吸收二氧化碳16.2亿t。李育材研究表明,2004年中国森林净吸收二氧化碳约5亿t,相当于当年工业排放的二氧化碳量的8%。还有方精云等专家认为,在1981—2000年间,中国的陆地植被主要以森林为主体,森林碳汇大约抵消了中国同期工业二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可见,林业在吸收二氧化碳方面具有举足轻重的作用。
第5篇：二氧化碳产生的原因范文
1林业是发展低碳经济的有效途径
林业是减排二氧化碳的重要手段。部分研究认为，林业减排是减排二氧化碳的重要手段。首先，通过抑制毁林、森林退化可以减少碳排放；其次，通过林产品替代其他原材料以及化石能源，可以减少生产其他原材料过程中产生的二氧化碳，可以减少燃烧化石能源过程中释放的二氧化碳[2]。
1.1毁林、森林退化与碳排放近年来，大部分的毁林活动都是由人类直接引发的，大片的林地转变成非林地，主要活动包括大面积商业采伐以及扩建居住区、农用地开垦、发展牧业、砍伐森林开采矿藏、修建水坝、道路、水库等[3]。在毁林过程中，部分木材被加工成了木制品，由于部分木制品是长期使用的，因此，可以长期保持碳贮存，但是，原本的森林中贮存了大量的森林生物量，由于毁林，这些森林生物量中的碳迅速的排放到大气中，另外，森林土壤中含有大量的土壤有机碳，毁林引起的土地利用变化也引起了这部分碳的大量释放。因此，毁林是二氧化碳排放的重要源头。毁林已经成为能源部门之后的第二大来源，根据IPCC的估计，从19世纪中期到20世纪初，全世界由于毁林引起的碳排放一直在增加，19世纪中期，碳排放是年均3亿t，在20世纪50年代初是年均10亿t，本世纪初，则是年均23亿t，大概占全球温室气体源排放总量的17%。因此，IPCC认为，减少毁林是短期内减排二氧化碳的重要手段。
1.2林木产品、林木生物质能源与碳减排①大部分研究认为，应将林产品碳储量纳入国家温室气体清单报告，主要理由是林产品是一个碳库，伐后林产品是其中一个重要构成部分[4]。通过以下手段，可以减缓林产品中贮存的碳向大气中排放：大量使用林产品，提高木材利用率，扩大林产品碳储量，延长木质林产品使用寿命等。另外，也可以采用其他有效的手段来减缓碳的排放，降低林产品的碳排放速率，如合理填埋处置废弃木产品等方式，这样，甚至可以让部分废弃木产品实现长期固碳。在森林生态系统和大气之间的碳平衡方面，林产品的异地储碳发挥了很大的作用。②贾治邦认为，大量使用工业产品产生了大量的碳排放，如果用林业产品代替工业产品，如减少能源密集型材料的使用，大量使用的耐用木质林产品就可以减少碳排放。秦建华等也从碳循环的角度分析了林产品固碳的重要性，林产品减少了因生产钢材等原材料所产生的二氧化碳排放，又延长了本身所固定的二氧化碳[5]。③以林产品替代化石能源，也可以减少因化石能源的燃烧产生的二氧化碳排放。例如，木材可以作为燃料，木材加工和森林采伐过程中也会有很多的木质剩余物，这些都可以收集起来用以替代化石燃料，从而减少碳的排放；另外，林木生物质能源也可以替代化石燃料，减少碳的排放。根据IPCC的预计，2000—2050年，全球用生物质能源代替的化石能源可达20~73GtC[6]。相震认为，虽然通过分解作用，部分林产品中所含的碳最终重新排放到大气中，但因为林业资源可以再生，在再生过程中，可以吸收二氧化碳，而生产工业产品时，由于需要燃烧化石燃料，由此排放大量的二氧化碳，所以，使用林产品最终降低了工业产品在生产过程中，石化燃料燃烧产生的净碳排放[7]。林产品通过以下两个方面降低碳排放量：一是异地碳储燃料，二是碳替代。这两方面可以保持、增加林产品碳贮存并可以长期固定二氧化碳，因此，起到了间接减排二氧化碳的作用。从以上分析可知，林业是碳源，因此在直接减排上将起到重大作用；林业可以起到碳贮存与碳替代的作用，可以间接减排二氧化碳。因此，林业是减排二氧化碳的重要手段。有些研究认为林业在直接减排二氧化碳方面的作用不大。这是基于较长的时间跨度来考察的，认为林业并不是二氧化碳减排的最重要手段，工业减排是发展低碳经济的长久之计；但是从短时间尺度来考察，又由于CDM项目的实施，林业是目前中国碳减排的一个重要的不可或缺的手段。
2森林碳汇在发展低碳经济中发挥的作用巨大
绝大部分的研究认为，林业是增加碳汇的主要手段。谢高地认为，中国的国民经济体系和人类生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放为基础。虽然不同地区、不同行业单位GDP碳排放量有所差别，但都必须依赖碳排放以求发展。这种依赖是长期发展形成的，是不可避免的，我国现有的技术体系还没有突破性的进展，在这之前要突破这种高度依赖性非常困难，实行减排政策势必会影响现有经济体系的正常运行，降低人们的生活水平，也会产生相应的经济发展成本[8]。谢本山也认为，中国还处于城镇化和工业发展的阶段，需要大量的资金和先进的技术才能使这种以化石能源为主要能源的局面有所改变，而且需要很长的周期，目前的条件下，想要实现总体低碳仍然存在较大的困难。与工业减排相比，通过林业固碳，成本低、投资少、综合收益大，在经济上更具有可行性，在现实上也更具备选择性[9]。从碳循环的角度上讲，陶波，葛全胜，李克让，邵雪梅等认为，地球上主要有大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库四大碳库，其中，在研究碳循环时，可以将岩石圈碳库当做静止不动的，主要原因是，尽管岩石圈碳库是最大的碳库，但碳在其中周转一次需要百万年以上，周转时间极长。海洋碳库的周转周期也比较长，平均为千年尺度，是除岩石碳库以外最大的碳库，因此二者对于大气碳库的影响都比较小。陆地生态系统碳库主要由植被和土壤两个分碳库组成，内部组成很复杂，是受人类活动影响最大的碳库[10]。从全球不同植被类型的碳蓄积情况来看，森林地区是陆地生态系统的碳蓄积的主要发生地。森林生态系统在碳循环过程中起着十分重要的作用，森林生态系统蓄积了陆地大概80％的碳，森林土地也贮藏了大概40％的碳，由此可见，林业是增加碳汇的主要手段。聂道平等在《全球碳循环与森林关系的研究》中指明，在自然状态下，森林通过光合作用吸收二氧化碳，固定于林木生物量中，同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同时，通过林木呼吸和枯落物分解，又将二氧化碳排放到大气中，同时，由于木质部分也会在一定的时间后腐烂或被烧掉，因此，其中固定的碳最终也会以二氧化碳的形式回到大气中。所以，从很长的时间尺度(约100年)来看，森林对大气二氧化碳浓度变化的作用，其影响是很小的。但是由于单位森林面积中的碳储量很大，林下土壤中的碳储量更大，所以从短时间尺度来看，主要是由人类干扰产生的森林变化就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。根据国家发改委2007年的估算，从1980—2005年，中国造林活动累计净吸收二氧化碳30.6亿t，森林管理累计净吸收二氧化碳16.2亿t。李育材研究表明，2004年中国森林净吸收二氧化碳约5亿t，相当于当年工业排放的二氧化碳量的8%。还有方精云等专家认为，在1981—2000年间，中国的陆地植被主要以森林为主体，森林碳汇大约抵消了中国同期工业二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可见，林业在吸收二氧化碳方面具有举足轻重的作用。
3发展森林碳汇的难点
第6篇：二氧化碳产生的原因范文
[关键词]低孔低渗；二氧化碳驱；经济可行性
中图分类号：TE357.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0042-01
胜利油田是中国石化集团公司下属的大型国有企业，主营业务为石油天然气勘探开发生产，其低孔低渗油藏资源丰富，其储量在新增探明储量中所占的比例逐渐增大，随着可开发的储量品位越来越低，注水开发难度也越来越大。
二氧化碳驱油是近年来发展起来的提高低孔低渗油藏采收率的主要方法之一，近十年来国内外各油田在注二氧化碳方面开展了大量的理论研究及实践，也取得了初步的效果。但由于投入大，产出少，经济效益普遍不高，给该项技术的发展带来不利因素，胜利油田的科研、生产管理人员经过大量研究实践，在高89-1块开展二氧化碳驱获得了一定的经济效益。
1.高89-1块二氧化碳驱油建设情况
高89-1块处于东营凹陷博d洼陷金家-正理庄-樊家鼻状构造带中部，地表位于山东省高青县境内，为单斜构造的构造-岩性油藏，储油层砂体连片。油藏埋深平均为2900米，平均孔隙度12.5%，渗透率4.7毫达西，属低孔低渗储层。地层原油密度0.7386克/立方厘米，地层原油粘度1.59毫帕秒，储层内无明显油水界面。
该块2004年2月投入开发，共投产16口油井，目前仍处于弹性开采阶段，平均单井日油4.8吨/天，综合含水3.5%。
本次二氧化碳驱共设计总井数9口（油井5口、注二氧化碳气井4口），其中新钻井4口。二氧化碳气源采用离高89-1块20千米远的花17块产出的二氧化碳气体，经低温冷凝液化、提纯工艺后由输气管线输至高89注气站，采用高压泵组注入油层。地面系统建设有集气脱水站1座、注气站1座、输气管线20千米。
根据油藏工程师开展的油藏数值模拟以及岩芯分析等预测，进行二氧化碳驱10年，区块可累计注入二氧化碳量为19.68万吨，累计增产原油6.75万吨。
2.二氧化碳驱经济可行性研究
2.1 经济可行性研究遵循的原则
2.1.1 按照有无项目法根据投资增量及产生的效益进行计算，区块存量产量按照递减规律进行预测。
2.1.2 计算方法依据中国石化《油气田开发项目经济评价方法与参数》的有关规定，采用效益与费用对应法进行分析，全面、准确地反映项目的投入产出情况，效益与费用计算口径一致，以判断项目在经济上是否可行。
2.1.3 项目建设期1年。根据项目的特点和计算结果，评价期为10年。建设期及评价期内执行中国石化现行的财务制度和国家、地方政府税收政策。
2.2 经济可行性研究相关参数
2.2.1 增量投资包括新钻井及投产、地面系统建设工程投资，经测算，该项目总投资为9021万元。增量投资的70%为银行贷款（贷款利率暂按5.94%计算），其余30%为自有资金。
2.2.2 评价期内成本包括直接生产成本和期间费用。直接生产成本包括消耗材料费、电费、油井作业费用、二氧化碳气体处理费、采油原油处理费用、运输费、生产管理人员收入等，期间费用包括固定资产折旧、贷款利息、油田运营管理费用分摊等。经过计算，采出原油吨油成本为2456元/吨。
2.2.3 销售收入为采出并处理合格的原油销售所产生的收入。按照中国石化集团公司政策，按照3320元/吨计算，考虑原油处理及销售过程中的损耗，原油商品率按照97%计算。
2.2.4 其它税金方面，原油增值税按销项税17%的税率计算，进项税根据不同的成本项按不同的比例进行抵扣，城市维护建设税按增值税额的7%计征，教育费附加按增值税额的3%计征，原油资源税按22元/吨计征，所得税按销售收入的25%计征，特别收益金在原油价格为3320元/吨时收取401元/吨。
2.3 经济可行性研究结果。10年利润总额2601万元，税后利润1549万元，项目财务内部收益率10.4%，投资回收期4.8年。从评价结果分析，项目的主要财务评价指标能够满足财务盈利能力，但抗风险能力较弱，主要体现在原油价格、累计增产油量、增量投资、成本4个指标中任意一个向不利方向变化超过20%时，项目即处于亏损状态。
胜利油田科研、生产管理人员意识到这一情况后，除原油价格不能认为干预外，其它指标均进行了优化。油藏工程师对产油井的产出参数、注气井的注气参数进行了优化，平均单井产油量提高了8%，注气量累计减少了7.5%。地面建设工程师以及投资管理工程师开展了建设方案优化，包括建设时机优化、加强监理、根据市场价格变化强化工程物资采购管理等，工程投资节约5%。财务管理工程师也对经营成本进行了优化和严格控制，确保在原设计范围内。经过优化后重新进行评价，10年利润总额3260万元，税后利润2058万元，项目财务内部收益率14.3%，投资回收期3.7年，财务评价指标大为提升，项目抗风险能力大为加强，项目的经济效益提高。
3.高89-1块二氧化碳驱实际效果
目前区块处于初步见效阶段，以最早开始注入二氧化碳的高89-4井组为例，经过半年注入，稳定注入压力为4兆帕，累计注入二氧化碳8430吨，6口对应油井产能能力逐渐上升，与注气初期相比上升了5吨/天，上升了10%，含水保持稳定。由此预测整个区块增产原油效果，与方案设计基本一致，同时增量投资、成本也控制在优化后的指标内。可见，高89-1块二氧化碳驱取得了较好的经济效益。
4.胜利油田二氧化碳驱技术展望
胜利油田目前已探明的低孔低渗油藏地质储量达到7.31亿吨，已成为胜利油田的重要增储阵地，且每年新增探明储量的比重呈现增长的趋势。国外油气田研究发现，二氧化碳驱可以提高油藏采收率15%～25%，高89-1区块的成功应用表明，胜利油田的低孔低渗同样适应二氧化碳驱，同时拥有大量天然的二氧化碳资源，已探明二氧化碳气田3个，储量较大，另外，胜利油田拥有大型自备燃煤发电厂1座，目前正在开展烟气二氧化碳捕集纯化试验，成功后可提供大量二氧化碳气源，还降低大气碳排放量，提高环保指标。因此，通过89-1区块二氧化碳驱，快速建立提高低孔低渗油藏有效开发手段，形成二氧化碳驱配套技术，为胜利油田乃至全国的低孔低渗透油藏二氧化碳驱的大规模应用提供了技术储备。
参考文献
[1] 张蕾.二氧化碳驱油技术发展趋势[J].中外科技情报，2014，14（30）：101-106.
[2] 谈士海，张文正.非混相CO2驱油在油田增产中的应用[J].石油钻探技术，2013，14（2）：108-112.
[3] 谢尚贤，韩培慧.大庆油田萨南东部过渡带注CO2驱油先导性矿场试验研究[J].油气地质与采收率，1997，16（3）：126-129.
[4] 王晓辉.低渗透油气藏注水工艺技术研究[J].西南石油大学学报.自然科学版，2015，12（4）：112-117.
第7篇：二氧化碳产生的原因范文
一氧化碳中毒的机制一氧化碳是无色、无味、无刺激性气体，比空气轻，易扩散，易燃易爆。凡含碳物质在不完全燃烧时均可以产生一氧化碳，主要经过呼吸道进入人体，透过血气屏障弥散入血。一氧化碳与血中二价铁结合，生成碳氧血红蛋白(HbCO)，使血红蛋白失去携氧能力，其结合率达90%。一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧大240倍，而碳氧血红蛋白(HbCO)的解离比氧和血红蛋白(HbO2)慢3600倍。HbCO无携氧能力，竞争的替代HbO2，还阻碍HbO2中氧的解离和组织内的CO2的输出，最终导致组织缺氧和二氧化碳的潴留，产生中毒的症状。
据此，长期以来人们把血中HbCO的含量作为一氧化碳中毒的主要指标。血液中HbCO大于50%以上即可致死。一氧化碳中毒致死者血液中HbCO饱和度多为60～80%，但也有少于50%的，存在明显个体差异。儿童、老人、孕妇对一氧化碳较为敏感。一氧化碳可透过胎盘影响胎儿。
重症冠心病、严重慢性肺疾病或脑动脉硬化者对一氧化碳耐受力低，甚至HbCO在20%左右时也可以引起中毒症状，甚至死亡。
一氧化碳中毒的常见原因
1煤气中毒使用无烟囱的煤炉或烟囱的排气不良或大风倒灌入室内;在封闭室内使用木碳或煤取暖;煤气阀门泄露、煤气管道破裂，特别是地下煤气管道因各种原因破裂造成大量煤气外逸，常是灾害性群体性中毒的常见原因。火灾时产生大量一氧化碳和其他有毒气体可引起急性中毒死亡。
2采矿工业采矿中使用炸药产生大量一氧化碳且矿下通风不良导致一氧化碳中毒。
3冶金工业煤气发生炉、煤焦炉、鼓风炉、铸造砂型开箱，以及用羧基法制取纯金属均有一氧化碳生成。
4化学工业用一氧化碳作为原料制备甲醇、丙烯酸、光气、甲酸、草酸、等生产过程中均可能接触。
5其他发动的汽车、坦克及军舰的密闭仓中均有一氧化碳中毒的发生。
一氧化碳中毒的法医学检验一氧化碳中毒病理改变主要为尸斑呈樱桃红色，肤色较白者尤为显著。由于肌肉中有一氧化碳肌红蛋白的生成，所以肌肉也呈樱桃红色，特别以胸大肌更明显。脑、心、肺、肾等脏器内血管扩张淤血，由于血管通透性增加而有较多的浆液流出，引起组织水肿、伴广泛性出血。实质细胞发生变性。如果迁延数天后死亡，一氧化碳已排出体内，尸斑即无上述表现。此时以中枢神经系统及心肌病变最为严重。大脑的丘脑、内囊可有软化灶的形成，心肌可见变性坏死。
一氧化碳的尸斑、肌肉、内脏及血液呈樱桃红，应与氰化物中毒、溺死、冻死或冷藏尸体相鉴别。氰化物中毒的尸斑内脏和血液的红色不如一氧化碳中毒者鲜明;溺死者仅在头、颈、胸部见有红色尸斑，内脏、血液不呈鲜红色;冻死及冷藏的尸体只在暴露的部位有鲜红色尸斑，其他部位仍呈紫红色。
第8篇：二氧化碳产生的原因范文
日益严重的能源与环境问题如今已成为全世界关注的热点。燃料燃烧产生水和二氧化碳，大量被排入空气，二氧化碳又是全球气候变暖的主要原因。简单的控制已经不能根本解决这个问题，所以，全球的科学家都在致力于寻找更好的方法来重复循环利用二氧化碳，而不再继续让其作为燃烧废物被排入大气。
最近，美国遗传学家克瑞格・温特发表声明称，他正在创造一种以温室气体二氧化碳为食，并能将二氧化碳转化为燃料的新的生命体形式。据悉，这位科学家已绘制出了这种生命体的基因组图谱并发现了海洋生物基因的多样性。不久前，美国加利福尼亚州蒙特里召开了一次技术设计精英会议。在这次会议上，温特披露了他的这一项目，并将其称为可能具有改变世界的意义的第四代燃料项目。温特对与会者说：“我们将可以利用新技术替代整个石油化工业，让新开发的能源成为未来能源的主体，而这个目标并非遥不可及。我们将在侣个月后拥有第四代燃料，这种燃料将利用二氧化碳作为能源储备。”
温特解释说，如果改造简单的有机体基因，被改造后的有机体将可以产生疫苗或辛烷基燃料排出物。现有的生物燃料是替代石油的第三代燃料，而接下来的一代就将是以二氧化碳为食并排泄出像甲烷气体类燃料的生命体。他说：“我们有两千万个基因可供进行类似的改造。而目前被限制住的仅仅是我们的想象力。”温特领导的研发小组正在利用合成染色体对现有的有机体进行改造。事实上，在现存的有机体中，也有一些可以产生辛烷，但是数量十分有限，还远不足以达到作为燃料进行供应的要求。“如果生产量达到我们所需要的规模，这里将成为一个甲烷的星球。”温特认为，辛烷的生产量才是问题的关键，也是科学家们要对有机体进行基因改造的原因。
在温特的构想中，科学家们可以对产生辛烷的有机体进行基因结构改造，增加它们的二氧化碳吸入量和辛烷排出量。温特认为问题不在于能否产生这样的有机体，而是要从空气中提取高浓度二氧化碳来喂养这一有机体存在难度。改造后的有机体将被植入自杀基因，一旦有机体逃出实验室，科学家就可以“引爆”自杀基因将其杀死。温特认为对有机体基因的类似研究将带来有机体功能的巨大变革。
在循环利用二氧化碳方面，美国科学家已做出了各种尝试，美国核安全管理局所属的桑迪亚国家实验室科学家正在建造一个模型，尝试用聚焦的太阳能将二氧化碳变成一氧化碳。一氧化碳可以用来制造氢气，也可作为合成甲醇、汽油、柴油、喷气发动机燃料等液体燃料的基础原料。该实验室的研究人员把通过这种方式得到的液体燃料称为“液体太阳燃料”。
研究人员称这一概念已经得到了证实，分解二氧化碳后得到的一氧化碳、氢气和氧气最后会在一个系统中被用来合成为液体燃料。桑迪亚实验室燃料和能源转换部经理艾伦・斯特科尔称，虽然这项发明成果可能还需要15～20年才会有商业化产品进入市场，但它的前景非常光明。因为这项发明的激动人心之处在于，它将使化石燃料最少可以被使用两次，这意味着排放到大气中的二氧化碳将减少，从地下开采石油的速度也会减缓。
第9篇：二氧化碳产生的原因范文
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关键词：初中化学；课堂教学；教学问题
文章编号：1005–6629（2014）2–0027–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
教育改革的核心环节是课程改革；课程改革的核心环节是课堂教学；课堂教学的核心环节是教师的专业发展。二期课改的核心理念是为了每一个学生的发展，而学生的全面发展又是以有效地改善学生的学习方式和提升教师的专业水准为前提的。随着课程改革的不断推进，如何提高化学教师课堂教学中处理各种问题的能力是我们急于思考的问题。
近几年，我区的课堂教学展示活动开展得有生有色，笔者也有幸观摩学习了很多青年教师的展示课。下面就以近几年我区初中化学教师课堂教学中出现的一些问题，以及自己在教学过程中产生的一些困惑，和各位同仁一起交流、研讨。目的是分析产生问题的原因，找到解决问题的办法，提高把握课堂教学的能力，促进化学教师的专业发展。
1 教学中忽略的问题
1.1 远离生活的问题
一次在“二氧化碳的性质”的课堂上，有位老师提出这样一个所谓“贴近生活”的问题：同学们都应该见过盖房子时用石灰浆来刷墙吧，人们常常在房子里面烧一个炭火盆，能不能用生活中的经验解释一下，为什么要烧炭火盆？取出炭火盆后墙壁为什么会“冒汗”？
这位老师提出的问题显然是利用生活中的经验来总结归纳化学知识。但随着人们生活水平的逐步提高，现代科学技术的不断进步，学生也许还有机会在现实生活中看到用石灰浆刷墙，但应该没有多少机会看到烧炭火盆了。既然是利用生活中的经验来解决问题，大部分学生在生活中都没有感知的机会，何谈总结经验、联系学科知识呢？
对于这个案例而言，笔者觉得把提问的方向转换成“用学过的知识去解释生活中的现象”要比“利用生活中的经验来总结归纳化学中的知识”合适一些。可以考虑如此表述：“同学们都知道石灰浆是可以作为涂料来粉刷墙壁的，早些时候民间有个说法，人们在刚粉刷过的房子里烧个炭火盆是为了烘干，你认为这种表述是否正确？你认为烧炭火盆的目的是什么？取出炭火盆后墙壁又会‘冒汗’，同学们能不能用学过的化学知识解释一下其中的原因？”提问的方向稍加转变，不但没有增加学生回答该问题的负担，反而体现了“化学源于生活，生活离不开化学”的学科思想。
时代在发展，科技在进步。我们教学中所使用的案例也要不断更新，就像有的教师在“燃烧和灭火”的教学中，仍然使用煤球和木材来比较着火点的不同，这显然不切实际了，现今家庭生活中使用煤球和木材的都已经不常见了。我们应该挖掘现实生活中更加常见的、切合实际的现象来开展教学，真正地做到与时俱进，将生活和化学紧密地联系在一起。
1.2 不够科学的问题
在“常见气体的实验室制备”的复习课上，一位老师是这样进行导入的：“不久前，我国四川省汶川发生了里氏8.0级大地震，造成了生命和财产的巨大损失，一时间震区的通讯设备全部瘫痪，被困的群众无法与外界取得联系。在这万分危急的时刻，我们国家自主研制的‘北斗一号’导航卫星，发挥了极大的作用……（接下来：教师用幻灯片展示一张带有‘中国航天’字样的运载火箭发射升空时的照片）我们知道卫星是要用运载火箭发射升空的，同学们知道运载火箭中的推进剂是哪两种物质吗？”同学们弱弱地回答是氢气和氧气……
这显然是一个“想当然”的问题，当然学生也是凭着猜测来回答这个提问的。笔者以为这样的导入并不是个成功的案例。火箭中的推进剂一定就是氢气和氧气？据了解，发射“北斗一号”卫星的运载火箭是“长征三号甲型运载火箭”，该火箭采用的是三级火箭推进技术，一级和二级都是采用液体四氧化二氮和液体偏二甲肼作为推进剂，只有第三级才是采用液氧和液氢作为推进剂的。显然，这位老师忽略了问题本身的科学性，不加求证，凭着自己的想象创设了一个想当然的问题会给学生造成火箭的推进剂都是氢气和氧气的错觉。
如表述为：“我们知道卫星是要用运载火箭发射升空的，有一部分运载火箭会使用一种无污染的推进剂，它们是我们学习过的、比较常见的两种物质，你们知道这两种物质是什么吗？”也许会让学生更有底气地回答是氢气和氧气。
2 教学中产生的问题
在同行间的交流中，经常会看到有些教师愿意“包办”，喜欢为学生总结出一些比较简化的处理问题的规律。有规律可循、使复杂的问题变得简单、让学生的学习更轻松，这固然是件好事。但若因一些规律性的总结限制了学生对某些问题的认识，这就不是件令人欣慰的事了。
有一位老师在总结初中化学图像类题目的复习策略时使用了下面的题目：
例：向含有盐酸和氯化铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量Q与加入氢氧化钠溶液的质量W的关系，图像正确的是（ ）
解答：向盐酸和氯化铜的混合溶液中滴加氢氧化钠时，氢氧化钠先和盐酸反应，所以刚开始加入氢氧化钠时无沉淀生成，当盐酸消耗完后，继续加入的氢氧化钠开始与氯化铜反应，生成氢氧化铜沉淀，所以此时才开始有沉淀生成，当氯化铜消耗完后沉淀量不再增加。故选B。
点评：向混合溶液中滴加某一物质时要注意反应的先后顺序，如向盐酸和氯化铜的混合溶液中滴加氢氧化钠时，氢氧化钠先与盐酸反应，等盐酸反应完后，氢氧化钠才开始与氯化铜反应。
分析这位老师的解答以及点评，也许有很多人同意这样的解答方案。因为该解答方案很好地解释了正确答案图像的特点——起初没有沉淀，氢氧化钠加入到一定量之后才出现沉淀。事实果真如此吗？做过该实验的老师可能都知道，当氢氧化钠溶液滴入到混合溶液中时，就会产生蓝色沉淀。只不过稍加振荡后，蓝色沉淀便会消失。也就是说，并不是像这位老师所描述的“氢氧化钠先与盐酸反应，盐酸消耗完后，继续加入的氢氧化钠才开始与氯化铜反应”，而是氢氧化钠同时与盐酸和氯化铜发生反应。由于氢氧化钠溶液在滴加的过程中，相对于混合溶液来说是少量的，所以产生的蓝色沉淀马上又会被盐酸反应掉，直到盐酸完全消耗完，才会出现明显的蓝色沉淀。
在我们平时的课堂教学中，也会有很多老师愿意使用上述方案进行解释，因为它可以避免使整个反应过程复杂化。而且这种解答对于正确选项的解释十分到位，解答同类题目时也是屡试不爽，正确率极高。甚至有的老师还将这个过程总结为“酸碱中和反应优先”……试想一下，如果我们把这个题目进行如下变式设计，又该如何解释呢？
变式：下列四个图像能正确反映对应的实验操作的是（ ）强的干扰性，如果按照酸碱中和反应优先的理论，C选项就是正确的，可事实是当硫酸加入到混合溶液中时会立刻产生沉淀，图像中的起点应从原点开始。这个时候，所谓的“酸碱中和反应优先”会给学生的分析造成错误的引导，形成思维定势，不利于学生的分析。其实，类似的问题还有很多。只要学生掌握反应过程的“真相”，类似的问题都会迎刃而解的。
3 教学中刻意回避的问题
一次课堂教学活动中，有位老师将CO2和CO的一些知识点进行了对比归纳，内容如表1（有部分省略）：
纵观整个表格，有两处是存在争议的，但该教师选择了和教材保持一致，刻意回避了这些问题。
争议一：二氧化碳的收集方法
在现行沪教版教材之中，认为二氧化碳气体只能用向上排空气法收集，而不能用排水集气法。理由很简单，二氧化碳气体是可溶于水的，而且还会与水发生反应。
那是不是二氧化碳气体可溶于水，而且还会与水发生反应就不能够使用排水集气法进行收集了呢？为了验证此事，我们曾在课堂上做了多次对比实验，用不同的收集方法对二氧化碳气体进行收集。结果发现：二氧化碳气体不仅可以用排水集气法进行收集，而且该方法收集的速度还比较快、纯度比较高，有利于学生直接观察，不用验满。完全颠覆了二氧化碳气体只能用向上排空气法收集而不能用排水集气法收集的结论。
其实，生活中的一些现象也会给我们以启示。如：打开汽水瓶盖，会有大量气泡向上冒出。这一现象说明常温常压下，二氧化碳在水中的贮存量并不大（在常温常压下，1体积的水可溶解0.88体积的二氧化碳）。教材中指出：“二氧化碳溶于水会生成碳酸，但碳酸很不稳定，很容易分解成二氧化碳和水。”通过查阅资料发现，只有不足4%的二氧化碳与水反应生成碳酸，同时还会有一部分碳酸分解成二氧化碳和水。相对于产生的大量二氧化碳，溶于水的损失就微不足道了。而用向上排空气法收集二氧化碳气体时，一部分二氧化碳会随空气排出，造成很大的浪费。所以，水中贮存的二氧化碳比起向上排空气法中逸出的二氧化碳，要小得多[1]。
因此，对于二氧化碳的收集方法应这样说明更为妥当：在初中化学实验要求的范围内，用向上排空气法和排水集气法来收集二氧化碳气体都是可以的。当然，要想收集到比较纯净的二氧化碳气体用排水集气法更为适合。当然判断某种气体是否能够使用排水法来收集，也应视情况根据该气体在水中溶解度的大小而定。
争议二：二氧化碳是否有毒
不同版本的教材对二氧化碳是否有毒的说法也不尽相同。在沪教版二期课改教材九年义务教育课本《化学》第一学期第111页明确说明“二氧化碳没有毒性”。所以按照现行教材的说法，这位教师在表格中的总结是没有问题的。当然，对“二氧化碳无毒”这一观点的理解也是比较容易的。如：人们生活中常常饮用含有二氧化碳的饮料，经常使用二氧化碳做致冷剂、进行人工降雨等等，甚至是我们的呼吸中都会夹杂二氧化碳……
但要想说明“二氧化碳有毒”这一观点却并非易事。我们通过查阅文献资料得知：人体吸入过多的CO2，会影响血红蛋白的携氧和释氧能力，严重时造成心机和全身缺氧，出现中枢神经的抑制、昏睡、痉挛以及窒息死亡。那这种情况到底是不是中毒呢？所谓中毒，是指毒物进入体内发生毒性作用，使组织细胞或其功能遭受损害而引起的不健康或病理现象；那何谓毒物呢？毒物指的是凡对肌体发生化学或物理化学的作用，因而损害肌体，引起功能障碍、疾病，甚至死亡的物质。显然，这里二氧化碳对人体的作用显示出了毒物的特点[2]。
所以，建议教师在平时的教学活动中，应通过有关资料向学生解释二氧化碳对人体产生的影响，而不是一味苍白地告知二氧化碳是无毒的。而关于二氧化碳是否有毒的问题也可表达为：一般情况下，二氧化碳是无毒的。言外之意，如果二氧化碳在人体内积累过多时，就会对人体产生毒性。
其实教学的内容有争议并不可怕，与教材保持高度一致也不失为明智之举，但道出事实的真相，与大家一起交流、研讨，这样的“争议”才会更引人入胜，才能激起学生的兴趣、共鸣、思考，才能激活思维，达到良好的教学效果。
4 教材带来的问题
沪教版二期课改教材九年义务教育课本《化学》在上海全面推广使用已有几个年头了。由于新教材的编写给教师和学生留有更多发挥的空间，在教学内容上也有一些调整。所以，这几年来我们一直在不断地摸索、总结新教材的使用策略。在平时的教学中也经常会遇到各种各样的问题，尤其是有些教学内容移至高中进行教学之后，对初中化学的教学可谓产生了不小的“障碍”。
沪教版二期课改教材九年义务教育课本《化学》中第41页关于元素的定义为：元素是同一类原子的总称。我们知道元素完整的定义是：元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称。但由于“原子的内部结构”这部分内容已经移至高中进行教学，所以如何进行元素的教学便成了我们课堂教学的难点。
从定义上分析，要想弄清楚元素的含义，必须解释清楚元素和原子之间的关系。而分子和原子的内容在前面已经学习过，所以我们只需将宏观与微观的概念做个很好的“沟通”即可。下面我们就借助水分子通电分解的微观过程，运用结构示意图帮助学生理解元素与原子之间的关系，从而更好地理解元素的含义。
对于初三学生来说，抽象思维能力还不是很强，总结归纳水平还比较欠缺，初次接触此概念时往往比较吃力，心存畏惧。通过这个微观结构示意图，我们更形象、更直观地解释了元素和原子之间的关系，更加符合中学生的认知水平。虽然这种解释方法不一定严谨，但至少在现有的知识条件下我们还是比较直观地解释了这个抽象的定义。
结构示意图的使用对初中化学的教学有着深远的意义，它不仅可以使抽象的问题形象化、解释元素与原子之间的关系，还可以处理分子与原子、分子与分子等各种复杂的关系。记得在一次讲评课上，有这样一个题目令人印象深刻：
例：下面各种物质中含有氧分子的是（ ） A.蒸馏水 B.二氧化碳 C.空气 D.氮气分析：A、D很容易被排除掉，只有B选项对正确答案存在着很大的干扰。
果不其然，大部分学生都选择了B答案，认为CO2中含有O2。该怎样解释这个问题？想想初中化学已经很少谈及物质的内部结构，有也是在后面的教学中才会涉及到，一时间无从下手。学生为什么会产生这样的认识？和几位学生交流之后才明白，他们是在化学式上产生了错误的认识。原来他们都认为CO2是由C和O2一起构成的，而且从化学式上更容易得到确认……
搞清楚了问题产生的原因，也就找到了解决问题的办法。化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。足以见得，物质的结构在初中化学的教学中有着举足轻重的作用。虽然原子的内部结构已移至高中，我们无法讲清楚各种物质的内部结构。但我们可以用结构示意图来代替：
通过比较这几种物质的分子结构示意图，二氧化碳分子中是不是含有氧分子就一目了然了（二氧化碳分子中的两个氧原子分别和碳原子结合在一起，呈直线型；而氧分子中的两个氧原子是直接结合在一起的）。
课堂教学是一门艺术，它要求教师要具有较好的教学艺术、高尚的专业修养、广博的专业知识、熟练的专业技巧和丰富的专业经验。但这些素质不是一朝一夕就能练就的，我们仍会在课堂教学中遇到各种各样的问题。只要我们秉着相互学习、相互交流、共同提高的态度，在课堂教学活动中，做到对课程标准烂熟于心、对学生充分了解、对知识的学习有着科学的态度，就能适应现代课堂教学的需要，就能灵活自如地驾驭课堂教学。
参考文献：