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海洋是碳库吗(海洋是碳库吗为什么)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-05-08 11:19   点击:154  编辑:jing 手机版

1. 海洋是碳库吗为什么

1.即碳的储备量,通常指一个碳库(森林、海洋、土地等)中碳的数量。碳密度即为单位面积的碳储量。

2.

什么是碳储量变化 碳储量变化(Carbon Stock Change):碳库中的碳储量由于碳增加与碳损失之间的差别而发生的变化。当损失大于增加时,碳储量变小,因而该碳库为碳源;当损失小于增加时,该碳库为碳汇。

2. 海洋中碳的存在形式

通过浮游植物的光合作用固定二氧化碳成为颗粒有机碳POC(如浮游植物本身)和溶解有机碳DOC

海洋既可从大气中吸收二氧化碳也可向大气中排放二氧化碳。,

海洋中的碳可分为无机碳和有机碳,在有机碳中可分为生物有机碳和非生物有机碳。

海洋中的无机碳——其一是指含碳的无机盐;其二是指溶于海水中的二氧化碳,其在海水中的存在形式是:气体二氧化碳、二氧化碳(水化)、碳酸、碳酸根离子、碳酸氢根离子等,其中碳酸氢根占大多数,以这些形式存在的二氧化碳是供给海洋初级生物进行光合作用的碳源。海水总量约为1.351×10^18立方米,若以每立方米平均溶解有2mol(以88克计)二氧化碳计,则这些溶于海水中的二氧化碳总量则有118万亿吨之多,其在海水中的质量浓度为88ppm,海面以下20米水层的二氧化碳含量约6336亿吨

海洋中的生物有机碳——指海洋生物(包括活的和死的、微型生物和微生物),其总量不详。

海洋中的非生物有机碳——指悬浮于水中和沉降到海底的颗粒有机碳和溶解于海水中的“溶解有机碳DOC”, 在“溶解有机碳”中有5%是生物可利用的“活性溶解有机碳”,有95%是生物不能利用的“惰性溶解有机碳RDOC”, “惰性溶解有机碳RDOC”可在海洋中储存超过5000年。

海洋吸收或储存二氧化碳的原理机制分为溶解度泵、生物泵、微型生物碳泵三种:

一、溶解度泵——通过二氧化碳的的物理溶解作用实现从表层到深层的转移以暂存二氧化碳于水中。溶解于海水中的二氧化碳有两个来源:1是来源于大气中的二氧化碳;2是来源于微生物分解海洋中的有机物生成的二氧化碳。

溶解于海水中的二氧化碳是供给海洋初级生物(浮游生物)进行光合作用的碳源

3. 海洋是最大的碳汇

海洋是地球上最大的碳汇体,储存了地球上约93%的二氧化碳,并且每年可以清除30%以上排放到大气中的二氧化碳。

4. 海洋持有的碳比大气多几倍

海水的成分是很复杂的。海水中化学元素的含量差别很大。除氢和氧外,每升海水中含量在 1 毫克以上的元素有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B 和 F 11种,一般称为“主要元素”。每升海水中含量在 1 毫克以下的元素,叫“微量元素”或“痕量元素”。 海水中几种主要无机盐的浓度如下: Cl- 19.10g/kg, Na+ 10.62 g/kg, SO4-- 2.66g/kg, Mg+ + 1.28g/kg, Ca+ + 0.40g/kg, K+ 0.38g/kg, 痕量元素 0.25g/kg。 参考:《海洋手册》,郭 琨 编著,海洋出版社,1984年。 另外 海水是一种化学成分复杂的混合溶液,包括水、溶解干水中的多种化学元素和气体。迄今已发现的化学元素达80多种,依其含量可分为三类:、常量元素、微量元素和痕量元素。

有时,后两类也通称微量元素。每升海水超过100毫克的元素.称为常量元素。最主要的常量元素有氧、钠、镁、硫、钙、钾、溴 、碳、鳃、硼、氟11种,约占化学元素总含量的99.8~99.9 。

其他化学元素含量极少,其中,每升海水含有l~100毫克的元素.称为微量元素。如铁、钼、钾、铀、碘等。每升海水含有1毫克以下的元素称为痕量元素。如金、银、镉等.溶解于海水中的化学元素绝大多数是以盐类离子的形式存在的,其中氯化钠最多,占88.6%,硫酸盐占10.8%。海水的常量元素之间的浓度比例几乎不变.具有恒定性,这对于研究海水浓度具有重要意义. 海水的主要盐分 盐类组成成分 每千克海水中的克数 百分比 氯化钠 27.2 77.7 氯化镁 3.8 10.9 硫酸镁 1.7 4.9 硫酸钙 1.2 3.6 硫酸钾 0.9 2.5 碳酸钙 0.1 0.3 溴化镁及其他 0.1 0.3 总计 35.0 100.0 海水中的气体主要由氮、氧和二氧化碳组成。

氮占64%,氧化碳约占2%,氧易溶于水,并随水温增高而减少,温度0℃时.约占40%。

5. 海洋是碳汇

一亩成年树林一年可吸收二氧化碳约24.455吨,1000亩吸收24455吨。平均每亩(667平方米)种植数量约为60至110株,取中间值约为90株计算,

(1)一亩树林, 每天能吸收67千克二氧化碳,释放49千克氧气 ,足够65个人呼吸之用。

(2) 一亩树林,一个月可吸收二氧化碳4千克,相当于一台杀菌剂制造机。

(3) 一亩树林,一年可吸收灰尘22吨至60吨,是一台天然的吸尘器。

(4) 一亩松柏林,一昼夜能分泌出2千克杀菌素,可杀死肺结核、伤寒、白喉、痢疾等病菌。

(5) 一亩阔叶林,一年可蒸发300多吨水。因此,森林多的地区,常常是风调雨顺。

(6) 一亩防风林,可以保护100多亩农田免受风灾。

(7)—亩树林比一亩无林地多蓄水20吨,等于一座地下水池。

(8)一亩树林除每年提供1立方米木材外,还可以提供许多工业原料、燃料、饲料、油料等等。

(9) 如果世界上没有森林,地球上70%的淡水将白白流人大海,许多地区的风速将增强60%至80%。

(10) 巩固泥沙 防止水土流失 制作纸张 制作碳 有的树的树枝还可以制作橡胶 用于治病 抵挡暴风 土地沙漠化

6. 海洋是碳库吗为什么不是碳库

“碳汇,一般是指从空气中清除二氧化碳的过程、活动、机制。” 以林业碳汇为例:森林碳汇是指森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中,从而减少该气体在大气中的浓度。森林是陆地生态系统中最大的碳库,在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中,具有十分重要的独特作用。 相应的还有草地碳汇、海洋碳汇、生物碳汇,本质上只要能产生固碳作用,降低大气中的二氧化碳,都可以称为碳汇,主要目的就是为了应对气候变化。 此外一个对应的词语是碳源。自然科学研究中会经常问森林是是碳汇,还是碳源? 理解碳汇简单的说就是吸收的碳或者固定的碳。碳源一般是相对于碳汇而言,对于一个项目或者研究主体,吸收的碳减去排放的碳,就是净碳汇,这个值为正就是碳汇,为负就是碳源。所以理解碳汇一定要看研究的目的和场景。 要理解这个问题得从不同的角度和行业需求去理解。碳汇的碳就是化学元素C, 严谨的科学表述,一个数据后面总会有其单位,吨碳、吨二氧化碳当量。 相应的在碳交易市场,碳汇就是指碳汇项目产生的减排量。这个需要结合不同的参与市场与核算方法学具体理解。

7. 海洋是最大的碳库

森林碳汇具体是指通过森林和其他树木植被来自然吸收和存储在大气中的碳。森林是一种自然的碳捕捉器,在光合作用过程中通过吸收二氧化碳将其转化为有机物,同时通过根系和枝叶将部分碳储存在土壤和植被中。

因此,保护和恢复森林可以减少大气中的二氧化碳浓度,有助于缓解全球气候变化。此外,由于森林生态系统可同时提供包括氧气、木材、生物多样性等方面的多种服务,因此森林碳汇的保护和增加也具有重要的生态意义。

8. 海洋是碳库吗为什么不能建造

环保碳主要是由椰壳、木质、煤质、三种原料主成,形状分为颗粒状、粉状、蜂窝状三种。

由于这种新型环保活性炭生产工艺复杂,技术含量高,现已广泛应用于全国各地。

碳循环的特点是循环流动和全球性。碳循环是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换,并随地球的运动循环不止的现象。地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料。

特点:1.全球性,范围是生物圈。2.循环性,元素可反复利用。

自然界碳循环的基本过程如下:大气中的二氧化碳(CO2)被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动,又以二氧化碳的形式返回大气中。

碳循环过程,大气中的二氧化碳大约20年可完全更新一次。自然界中绝大多数的碳储存于地壳岩石中,岩石中的碳因自然和人为的各种化学作用分解后进入大气和海洋,同时死亡生物体以及其他各种含碳物质又不停地以沉积物的形式返回地壳中,由此构成了全球碳循环的一部分。碳的地球生物化学循环控制了碳在地表或近地表的沉积物和大气、生物圈及海洋之间的迁移。

9. 海洋持有的碳比大气多

最常见的两种单质是高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨,它们晶体结构和键型都不同。金刚石每个碳都是四面体4配位,类似脂肪族化合物;石墨每个碳都是三角形3配位,可以看作无限个苯环稠合起来。 常温下单质碳的化学性质比较稳定,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂。

1. 金刚石(diamond)

金刚石结构图 最为坚固的一种碳结构,其中的碳原子以晶体结构的形式排列,每一个碳原子与另外四个碳原子紧密键合,成空间网状结构,最终形成了一种硬度大、活性差的固体。 金刚石的熔点超过3500℃,相当于某些恒星表面温度。 主要作用:装饰品、切割金属材料等

2.石墨(graphite)

石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。质软,有滑腻感,具有优良的导电性能。石墨中碳原子以平面层状结构键合在一起,层与层之间键合比较脆弱,因此层与层之间容易被滑动而分开。 主要作用:制作铅笔,电极,电车缆线等。

碳(Carbon)是一种非金属元素,化学符号为C,在常温下具有稳定性,不易反应、极低的对人体的毒性,甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地摄取,位于元素周期表的第二周期IVA族。

碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。拉丁语为Carbonium,意为"煤,木炭"。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物--有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。

10. 为什么海洋含碳量高于大气

天然气是古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出或纯天然气气田,也有少量出于煤层。天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。

天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以下为液体。

若天然气在空气中浓度为5%——15%的范围内,遇到明火就会发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏力和危险性都是很大的。

根据天然气蕴藏状态,分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气。

11. 海洋在全球碳循环中的作用

碳循环包括:

1.有机体和大气之间的碳循环

绿色植物从空气中获得二氧化碳,经过光合作用转化为葡萄糖,再综合成为植物体的碳化合物,经过的传递,成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气,另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。大气中的二氧化碳这样循环一次约需20年。一部分(约千分之一)动、植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋而成为有机沉积物。这些沉积物经过悠长的年代,在热能和压力作用下转变成矿物燃料──煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料燃烧时,其中的碳氧化成为二氧化碳排入大气。人类消耗大量矿物燃料对碳循环发生重大影响。

2.大气和海洋之间的二氧化碳交换

二氧化碳可由大气进入海水,也可由海水进入大气。这种交换发生在气和水的界面处,由于风和波浪的作用而加强。这两个方向流动的二氧化碳量大致相等,大气中二氧化碳量增多或减少,海洋吸收的二氧化碳量也随之增多或减少。

3.碳质岩石的形成和分解

大气中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成为碳酸,碳酸能把石灰岩变为可溶态的重碳酸盐,并被河流输送到海洋中。海水中的碳酸盐和重碳酸盐含量是饱和的,接纳新输入的碳酸盐,便有等量的碳酸盐沉积下来。通过不同的成岩过程,又形成为石灰岩、白云石和碳质页岩。在化学和物理作用(风化)下,这些岩石被破坏,所含的碳又以二氧化碳的形式释放入大气中。火山爆发也可使一部分有机碳和碳酸盐中的碳再次加入碳的循环。碳质岩石的破坏,在短时期内对循环的影响虽不大,但对几百万年中碳量的平衡却是重要的。

4.人类活动的干预

人类燃烧矿物燃料以获得能量时,产生大量的二氧化碳。从1949年到1969年,由于燃烧矿物燃料以及其他工业活动,二氧化碳的生成量估计每年增加4.8%。其结果是大气中二氧化碳浓度升高。这样就破坏了自然界原有的平衡,可能导致气候异常。矿物燃料燃烧生成并排入大气的二氧化碳有一小部分可被海水溶解,但海水中溶解态二氧化碳的增加又会引起海水中酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。矿物燃料的不完全燃烧会产生少量的一氧化碳。自然过程也会产生一氧化碳。一氧化碳在大气中存留时间很短,主要是被土壤中的微生物所吸收,也可通过一系列化学或光化学反应转化为二氧化碳。

温室效应:大气中二氧化碳、甲烷等气体浓度的增加,就像在地球大气中遮挡了一层玻璃一样,使太阳带给地表的热量难以向空中散发,从而导致地表温度增高,这也就是人们常说的温室效应。

空气中二氧化碳的浓度为什么会不断增高呢?这主要是人类不合理活动所导致的。目前全世界每年向大气中排放的二氧化碳高达50亿吨,它们破坏了全球的碳循环。这些二氧化碳主要是由煤、石油、天然气等燃料燃烧产生的。当然,过度砍伐森林、开垦草原,使地球上利用二氧化碳进行光合作用的植物数量急剧减少也是促进二氧化碳急剧郑家的重要原因。

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