今天是世界地球日,近年来控制碳排放已经成了大家的共识。大家了解的温室气体主要是二氧化碳,但是还有一种气体,造成的温室效应是同体积二氧化碳的30倍,这就是我们今天要说的甲烷。
甲烷是一种简单的碳氢化合物,广泛地存在于各种气体中,比如天然气、沼气等。是一种优质的燃料,也是常用的化工原料。
在地球上,甲烷的排放主要有以下几个途径,石油天然气生产、煤矿生产、畜牧业、农业、人类活动影响。
其中石油天然气生产中排放的甲烷占比24%,煤矿生产占比9%,牲畜饲养占比30%,人类活动影响占比25%,而各种农业活动产生的甲烷只有不到12%。
那么这些甲烷都是怎么产生的呢?
这都要归功于一种微小的细菌,甲烷菌。
甲烷菌是一种原始的原核生物,在各种在与氧气隔绝的环境中都有甲烷细菌生长,海底沉积物,河湖淤泥,沼泽地,水稻田以及人和动物的肠道,反刍动物瘤胃,甚至是植物体内都有甲烷细菌存在。
它的生长缓慢,口味刁钻,所以一般会和其它厌氧细菌在一起共生。产生的反应主要是以下两种:
CO2 + 4 H2 => CH4 + 2H2O
CH3COOH => CH4 + CO2
生成的产物主要是甲烷、水和二氧化碳,也会消耗一部分环境中原有的二氧化碳。
这种细菌虽然不起眼,但却是食草动物进行正常生命活动必不可少的。有了它们,植物中的纤维素才能转化成可以被动物吸收的营养物质,说它们养活了肉食动物和人类也不为过。
古代的甲烷菌产生了天然气中的甲烷,现代的甲烷菌产生了新鲜的甲烷,在维持地球上的生命活动的同时,也给地球带来了新的烦恼。
造成温室效应的主要气体是二氧化碳,它吸收了地表反射的长波辐射。甲烷也有类似的功能,而甲烷吸收的辐射波长比二氧化碳所吸收的辐射的波长略短。
这就让地球上的温室效应进一步加剧了。现在甲烷在全球变暖中总的“贡献”大约是二氧化碳的30%左右。
不过甲烷不像二氧化碳那么稳定,控制甲烷排放对缓解全球变暖见效会比较快,大约十年左右就可以有明显成果。
文中开头就说明了甲烷的主要产生方式,要治理的话应该首先从石油生产、牲畜饲养和人类活动这些大头来着手。
但是有些美国科学家的文章中无视了这些主要矛盾,反而把甲烷排放的锅扣到了中国水稻的头上,对我们正常的粮食生产说三道四。
事实上,水稻生产排放的甲烷在全球农业生产排放中的比例仅有很少一部分,不到牲畜饲养的五分之一。
众所周知,牛奶可以不喝,饭不能不吃吧。
小结:甲烷也是一种重要的温室气体,不过减少排放也不能影响人民的正常生活和粮食安全。
谢谢您的观赏。
反刍家畜胃肠道甲烷排放与减排策略
作者:张秀敏;王荣;马志远;王敏;谭支良 刊名:农业环境科学学报
水稻种植对全球变暖的影响可能被低估来源: 新华网
全球甲烷排放及减排机会 - Global Methane Initiative
甲烷与二氧化碳温室效应的比较分析
作者:高凤玲上海理工大学
Barnett页岩研究引起人们对甲烷排放的新关注
作者: 刊名:《中外能源》

