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本站 2017-07-04 10:26:08

      甲烷分子式CH4。最简单的有机化合物,属于同分异构体和同系物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体,沸点-161.4℃,比空气轻,它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷是无色、可燃和无毒的气体。沸点为-161.49℃。甲烷对空气的重量比是0.54,比空气约轻一半。甲烷溶解度很少,在20℃、0.1千帕时,100单位体积的水,只能溶解3个单位体积的甲烷。甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。

      甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速,若不及时远离,可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷,可致冻伤。

      易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触反应剧烈。燃烧(分解)产物:碳(极不完全燃烧)、一氧化碳(不完全燃烧)、二氧化碳和水(完全燃烧)。

      甲烷(CH4)是仅次于CO2重要的第二号温室气体,也是大气中含量最丰富的有机气体,因此是大气中最重要的组成部分。在已发表的文献中,认为甲烷主要由在湿地,稻田,垃圾填埋场以及反刍动物的胃肠道中的厌氧细菌制造的,或者是由燃烧化石燃料或者生物体产生的。甲烷最主要的汇是在对流层中与羟基发生反应移除。土壤中的微生物作用和同温层中吸收是相对小的汇。有相关科学家在实验室试验中发现活植物体,植物凋落物,以及植物胶体可以在有氧情况下释放CH4。

      尽管他们做了深入细致的研究,但是结果仍然受到了质疑,在其文献发表以后,尤其是第二点,外推全球的甲烷源被广泛的批评,一些研究计算出的植物甲烷源要小很多(但是这小得多的数据,依然在全球甲烷研究中占有重要的地位)。当然,在进行更多的测量前,任何的推算都存在着很大的不确定性。举例来说,我们不知道,植物的各个部分(根,叶,茎杆)甲烷的排放强度如何,也不清楚环境因素对排放的影响如何,而这些不确定性在其发现此现象时就已经提出。换一种说法,如果真的存在一种有氧的甲烷生成机制,那么倒的确可以解释一些现象,而这些现象表明有一些较大的甲烷源。

      比如最近的卫星和飞行器观察结果显示,在热带雨林地区有一个强的甲烷释放源。但是地面观察网络的甲烷排放数据比卫星数据还差很多,需要更多的甲烷排放源。还有,在1500AD年前的冰芯中甲烷有着更高的13C含量,但是一般认为前工业时代的甲烷主要来自于低13C的湿地排放,这很难符合。最初的解释是前工业时代的生物燃烧带来的高13C含量,但是新的数据显然在全新季含有更高的13C含量,所以这个解释是很难成立的。固然高水平的燃烧是可能的,但是植被的大量排放,也应该是可以接受的。直接的大气测量也证实甲烷由植物排放。最近的研究报道在内蒙古草原上的灌木释放甲烷,但是草本没有发现此现象,但是不排除草本释放的可能。

      因此科学问题是,没有微生物的作用,在正常气候条件下,植物会排放多少甲烷,以什么机制排放。一株在纯13C环境下生长的植物(这样的植物应该只释放13CH4)并没有释放出13C的CH4。有报道称C3和C4植物不排放甲烷,但是认为存在一个光合有效辐射外的特定波段的光谱可以激发一个非酶过程。不过,对于我们已经发现的现象的最好的假设是,植物直接排放甲烷。

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