京都议定书中温室气体的情况介绍.docx

为了人类免受气候变暖的威胁，1997年12月，在日本京都召开 的《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议通过了旨在限制发 达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》《京都议定书》规定，到2010年，所有发达国家二氧化碳等6种 温室气体的排放量，要比1990年减少5. 2%具体说，各发达国家 从2008年到2012年必须完成的削减目标是：与1990年相比，欧 盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧 各国削减5%至8%新西兰、俄罗斯和乌克兰可将排放量稳定在 1990年水平上中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书欧 盟及其成员国于2002年5月31日正式批准了《京都议定书》截 至2005年8月13日，全球已有142个国家和地区签署该议定书， 其中包括30个工业化国家，批准国家的人口数量占全世界总人口的 80%美国人口仅占全球人口的3%至4%，而排放的二氧化碳却占全 球排放量的25%以上，为全球温室气体排放量最大的国家美国曾 于1998年签署了《京都议定书》但2001年3月，布什政府以“减 少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担 减排和限排温室气体的义务”为借口，宣布拒绝批准《京都议定书》。

联合国政府间气候变化专家小组(IPCC )报告术语表中关于 温室气体的定义：温室气体 (GHG)温室气体是指大气中自然或人为产生的的气体成分，它们能 够吸收和释放地球表面、大气和云发出的热红外辐射光谱内特定 波长的辐射该特性导致温室效应水汽(H20)、二氧化碳(C02)、 氧化亚氮(N20)、甲烷(CH4)和臭氧(03)是地球大气中主要的温室 气体此外，大气中还有许多完全人为产生的温室气体，如《蒙 特利尔议定书》所涉及的卤烃和其它含氯和含溴的物质 除 C02 N20 和 CH4 外，《京都议定书》将六氟化硫 (SF6) 、氢氟碳化物 (HFC)和全氟化碳(PFC)定为温室气体其中6种温室气体的GWP值GHG名称GWP值C02 (一氧化碳)1CH4 (甲烷)21N20 (氧化亚氮)310HFCs(氢氟碳化物)140-11700PFCs(全氟化碳)6500-9200SF6(六氟化硫)23900其中：GWP为增温潜力值，表示对温室效应的贡献大小补充：根据IPCC的国家温室气体清单指南2006,全球增温潜势计作 一吨温室气体在一段时间(如100年)内对一吨二氧化碳的辐射强迫因此均采用ltCH4 = 21tCO2e附件:温室气体的原理 温室气体（ Greenhouse Gas ，GHG） 温室气体包括二氧化碳 ,甲烷,氧化亚氮 ,氢氟碳化物 ,全氟碳 化物,六氟化硫等。

燃烧化石燃料、农业和畜牧业、垃圾处理等等 都会向大气中排放温室气体目前（ 2007 年）大气中二氧化碳浓 度达到了 379ppmv ，是地球历史上 65 万年以来的最高值过去 十年中大气二氧化碳浓度以每年 1.8ppmv 的速度增长1820 年之前，没有人问过地球是如何获取热量的这一问题 正是在那一年，让-巴普蒂斯特-约瑟夫•傅里叶傅里叶（1768〜1 830）：法国数学家与埃及学家 ——译者注开始研究地球如何 保留阳光中的热量而不将其反射回太空的问题傅里叶在参加学 者团随拿破仑去打埃及战役时患上了粘液水肿一一一种让人总是 感觉寒冷的疾病回到法国后，他整年披着一件大衣，将大部分 时间用于对热传递的研究他得出的结论是：尽管地球确实将大 量的热量反射回太空，但大气层还是拦下了其中的一部分并将其 重新反射回地球表面他将此比作一个巨大的钟形容器，顶端由 云和气体构成， 能够保留足够的热量， 使得生命的存在成为可能 他的论文《地球及其表层空间温度概述》发表于 1824 年当时 这篇论文没有被看成是他的最佳之作，直到 19 世纪末才被人们 重新记起其实只因为地球红外线在向太空的辐射过程中被地球周围大 气层中的某些气体或化合物吸收才最终导致全球温度普遍上升， 所以这些气体的功用和温室玻璃有着异曲同工之妙，都是只允许 太阳光进，而阻止其反射，近而实现保温、升温作用，因此被称 为温室气体。

其中既包括大气层中原来就有的水蒸气、 二氧化碳、 氮的各种氧化物，也包括近几十年来人类活动排放的氯氟甲烷 （ H FCs）、氢氟化物、全氟化物（PFCs ）、硫氟化物（SF6）等 种类不同吸热能力也不同，每分子甲烷的吸热量是二氧化碳的 2 1 倍，氮氧化合物更高，是二氧化碳的 270 倍不过和人造的某 些温室气体相比就不算什么了，目前为止吸热能力最强的是氯氟 甲烷（HFCs）和全氟化物（PFCs）下面就其中几种的排放情 况做一简单介绍：二氧化碳（C02）:预算全球每年的二氧化碳排放量是一件 非常复杂的工作，因为它是在大气、海洋和生物圈之间循环的 通过光合作用地球上的植物每年消耗 370Pg（ 1P=1015 ）的二氧 化碳，但是动植物的呼吸过程以及它们尸体的腐化也会向大气中 释放同等数量的二氧化碳 与此同时海洋每年也会吸收 370Pg 的 二氧化碳并释放 382Pg 的二氧化碳此外燃烧各种化石燃料会释 放 1 8Pg ，燃烧木材释放 7Pg 的二氧化碳如此计算，大气层中 每年都会增加 11Pg 的二氧化碳据统计工业革命之前大气层中 的二氧化碳共有290ppmv，而1999年就有350ppmv，年增长率 达到 0.3－0.4％。

而且由于二氧化碳是化学惰性的，不能通过光化学或化学作用去除全球碳循环甲烷（CH4）：甲烷是在缺氧环境中由产甲烷细菌或生物体 腐败产生的，沼泽地每年会产生 150Tg （1T=1012 ）消耗 50Tg 稻田产生100Tg消耗50Tg，牛羊等牲畜消化系统的发酵过程产 生100 - 150Tg，生物体腐败产生10 - 100Tg，合计每年大气层 中的甲烷含量会净增 350Tg 左右它在大气中存在的平均寿命在 8 年左右，可以通过下面的化学反应：CH4 + OH --> CH3 + H2O消耗掉，而用于此反应的氢氧根（0H「）的重量每年就达到 500Tg 一氧化二氮（N20）：它在大气层中的存在寿命是150年左右，尽管在对流层中是化学惰性的，但是可以利用太阳辐射的光 解作用在同温层中将其中的 90％分解，剩下的 1 0％可以和活跃 的原子氧0（1D）反应而消耗掉即使如此大气层中的N2O仍以每 年 0.5-3Tg 的速度净增N2O + hv --> N2 + O（1D）N2O + O（1D） --> N2 + O2N2O + O（1D） --> 2NO氯氟碳化合物（ CFC-11 和 CFC-12） ：它们在对流层中也是化学惰性的，但也可在同温层中利用太阳辐射光解掉或和活性碳 原子反应消耗掉。

CCl3F + hv --> CCl2F + Cl,Cl2F2 + hv --> CClF2+ ClCCl3F + O（1D） --> CCl2F + ClOCCl2F2 + O（1D） --> CClF + ClO 从根本上了解了温室效应，及引发这种效应的各种气体的存 在情况，我们不禁会对它对环境的影响产生好奇其实和许多别 的事情一样，这种影响也是相互的，接下去我们就看看全球变暖 也就是温度和各种现象之间的相互制约关系大气中主要的温室气体是水汽（ H2O ），水汽所产生的温室 效应大约占整体温室效应的60%〜70%，其次是二氧化碳（CO2） 大约占了 26%，其他的还有臭氧（03），甲烷（CH4），氧化 亚氮（N2O）全氟碳化物（PFCs）、氢氟碳化物（HFCs）、含 氯氟烃（HCFCs ）及六氟化硫（SF6）等。