[发明专利]动碳与静碳相互转化的方法

说明书

动碳与静碳相互转化的方法包括：种植速生植物，反复刈割、封存，将大气圈中的“动碳”转化成生物圈中的“静碳”；控制生物质氧化量，平衡大气圈的“动碳”总量；干预土壤风蚀、岩石风化、季风环流及洋流分布规律，从时间、地质、气候变化的大尺度上抑制生物圈、水圈、岩石圈中的“静碳”向大气圈中转移；增加滨海湿地、陆架浅水区、江河、湖泊的生物量，促进水圈中的“静碳”向岩石圈中转移；使用清洁能源，替代化石燃料，减少大气圈中的“动碳”增量；发展新气候经济，增加生物碳产品，扩大生物圈的“静碳”封存量；采用物理、化学方法，清除大气圈中的“动碳”，调节温室效应，消除灰霾，减缓全球气候变化速度，延长人类在地球上的生存时间。

技术领域

本发明涉及一种动碳与静碳相互转化的方法，属环保领域。

背景技术

地球碳循环，是指碳在大气圈、生物圈、水圈和岩石圈之间，以CO₂、CH₄、(CH₂O)_n（有机碳）、HCO₃^-、CO₃^2-（CaCO₃、MgCO₃为主）等形式相互转换和运移的过程。碳的克拉克值（各种元素在地壳中的平均含量的百分数）占地壳重量的百分比很低，排在第8位以后，但在地球生命物质的平均含量中排第2位（碳的重量比占18%，氧占70%）。因此，碳循环对于生态环境与人类的社会发展具有重大的意义。工业革命以来，人类活动向大气圈中排放了大量的CO₂、CH₄、N₂O等“动碳”，造成碳循环失衡，“动碳”通过吸收地面长波辐射，形成了强烈的大气温室效应，影响人类的可持续生存与发展。因此，调节大气圈、生物圈、水圈和岩石圈中“动碳”与“静碳”相互转化的速度与通量十分重要，但目前国内外还没有一种动碳与静碳相互转化的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种动碳与静碳相互转化的方法，该方法包括：种植速生植物，反复刈割、封存，将大气圈中的“动碳”转化成生物圈中的“静碳”；控制生物质氧化量，平衡大气圈的“动碳”总量；干预土壤风蚀、岩石风化、季风环流及洋流分布规律，从时间、地质、气候变化的大尺度上抑制生物圈、水圈、岩石圈中的“静碳”向大气圈中转移；增加滨海湿地、陆架浅水区、江河、湖泊的生物量，促进水圈中的“静碳”向岩石圈中转移；使用清洁能源，替代化石燃料，减少大气圈中的“动碳”增量；发展新气候经济，增加生物碳产品，扩大生物圈的“静碳”封存量；采用物理、化学方法，清除大气圈中的“动碳”，调节大气温室效应，消除灰霾，减缓全球气候变化速度，延长人类在地球上的生存时间。

《京都议定书》中规定了6种温室气体：二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、六氟化硫（SF₆）。本发明中的CO₂包括CO₂当量物质。

雷学军在2016年《中国能源》第12期中提出了“大气温室效应的动碳与静碳理论”：“动碳”（碳源）是指地球大气圈中能自由运动，产生大气温室效应的含碳物质及CO₂当量物质；“静碳”（碳汇）是指大气圈、生物圈、水圈、岩石圈中不产生大气温室效应的含碳物质及CO₂当量的前体物质。在一定条件下，“动碳”和“静碳”可以相互转化。“动碳”转化成“静碳”时，大气温室效应减弱；“静碳”转化成“动碳”时，大气温室效应增强。

根据“动碳”的不同来源，可分为“自然动碳”和“人为动碳”。自然界释放的“动碳”称“自然动碳”；人类生产、生活活动中释放的“动碳”称“人为动碳”。

根据“动碳”存在的时间长短，可分为“暂时动碳”、“长期动碳”和“永久动碳”。在10年内转化为“静碳”的物质称“暂时动碳”；在10～100年内转化为“静碳”的物质称“长期动碳”；在100年以上转化为“静碳”的物质称“永久动碳”。