地球大氣及其碳循環


人活在空氣之中,就如同魚活在水中。空氣是我們每個人不能須臾或離的東西,空氣 品質的保護、空氣污染的防制工作,重要無比。大氣(Afinosphere)是一個擾動、對流 很刺激,且與地面、水中的物質不斷在交換、循環的一個系統。目前的大氣系統,是經 過數十億年,伴隨著地球的變化而發展來的。一般咸信,最早的地球是沒有大氣,漸漸 的,由地球內部(老石層)釋出氣體,當初如碳酸鈣岩石釋出一氧化碳及形成水汽。一些 水汽分子經強烈陽光照射而解離,形成氧分子,甚至臭氧分子。在綠色植物漸發展,進行 光合作用而放出氧,漸形成臭氧層,臭氧層有吸收陽光中紫外線的作用,於是,生物漸發 展到陸地及水表面層。

在生物的生長過程,綠色植物行光合作用,而吸收二氧化碳、放出氧,在呼吸作用 時,則吸收氧,放出二氧化碳。生物體本身亦是含碳的有機物,在其死亡時,亦化歸為泥 土,且腐化為釋出二氧化碳、一氧化碳等成份,以上生物體中的有機碳及石氏物料,有較 生質性料中的含碳,及岩氏廢土壤中的細菌微生物含碳、碳酸鈣岩石所含碳酸鹽、海水中 溶解的二氧化碳等,構成了地球上的碳循環。

大氣中的二氧化碳,在經長期的演變,但在近百年來,因石化燃料(如煤、石油、天氣 氣)的燃燒,以獲取能源(供加熱、發電、推動汽車、交通工具、趨動施工機械等),於是 釋放出大量的空氣污染物。在完全燃燒過程下的最終產物,為二氧化碳。長久的大量排放, 全球性的二氧化碳濃度已漸漸增加,可顯然觀查到其升高。

在太平洋的夏威夷島Mauna Loa觀測站及南極觀測站,在1958年(二氧化碳濃度)為 315ppm;在1985年已上升至340ppm。

二氧化碳為引起全球「溫室效應」的氣體之一。二氧化碳在全球的排放量,據估計,在 1950年約64億公噸,增加到1980年的260億公噸。

另外,由交通工具、發電廠、工廠、森林火災、廢棄物焚化等,亦排放大量的一氧化碳 。據合計,1968年全球一氧化碳約排放量2830萬公噸。一氧化碳會導致孕婦、小孩及有心臟 血管疾病者的致命危險,將使人失去知覺反應遲頓,及在大量吸入會窒息死亡。在都市地區 道路兩側,因車輛排氣管排放及建築物的阻擋(不易擴散),常有頗高的一氧化碳濃度,影 響行人及路邊住家、商店、人群的健康。

不管是燃燒不完全的一氧化碳,或燃燒完全的二氧化碳,以及其他如二氧化碳、臭氧化物 等都因燃燒(以獲取能源)而排放,造成嚴重的空氣污染。不管是以能源的耗竭(用光了, 下一代子孫沒有了),或污染防制的理由,都必需節約應用、善用、珍惜自然資源,才能使 生活品質真正有所改善,地球及其上的人類才有希望。

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