什么是天然气水合物呢?它真有如此巨大的潜在能力吗?
天然气水合物是天然气(主要成分为甲烷)和水在中高压和低温条件下混合时产生的晶体物质,外貌极似冰雪,点火即可燃烧,故又称之为“可燃冰”或者“气冰”、“固体瓦斯”。它在自然界分布非常广泛,海底以下0到1500米深的大陆架或北极等地的永久冻土带都有可能存在,世界上已有79个国家和地区都发现了天然气水合物气藏。 从能源的角度看,“可燃冰”可视为被高度压缩的天然气资源,每立方米能分解释放出160-180标准立方米的天然气。迄今为止,在世界各地的海洋及大陆地层中,已探明的“可燃冰”储量是全球传统化石能源(煤、石油、天然气、油页岩等)的两倍以上。
到底在什么样的条件下才能形成“可燃冰”?专家认为,形成“可燃冰”最少要满足三方面条件。首先是温度,海底的温度是2℃至4℃时,适合“可燃冰”的形成,高于20℃就分解。其次是压力,在0℃时,只需要30个大气压就可以形成“可燃冰”。如果在海底,海深每增加10米,压力就增大1个大气压。因此海深300米就可达到30个大气压。海越深,压力越大,“可燃冰”就越稳定。第三是气源,海底古生物尸体的沉积物,被细菌分解会产生甲烷,或者是天然气在地球深处产生并不断进入地壳。在上述三个条件都具备的情况下,天然气可在介质的空隙中和水生成“可燃冰”。甲烷分子被若干个水分子形成的笼型结构接纳,生成笼型固体结晶水合物,分散在海底岩层的空隙中。在常温常压下,“可燃冰”分解为甲烷和水。最有可能形成“可燃冰”的区域一个是高纬度的冻土层。如美国的阿拉斯加、俄罗斯的西伯利亚都已有发现,而且俄国已经开采近了20年。另一个是海底大陆架斜坡。如美国和日本的近海海域,加勒比海沿岸及我国南海和东海海底均有储藏,估计我国黄海海域和青藏高原的冻土带也有储藏。二者之中,海底的“可燃冰”储量较大。
天然“可燃冰”主要埋藏于海底的岩石中,中国科学院院士、中国地球物理学会理事汪集认为,开采这种气水合物会给生态造成一系列严重问题。因为“可燃冰”中存在两种温室气体——甲烷和二氧化碳。甲烷是绝大多数“可燃冰”中的主要成分,同时也是一种反应快速、影响明显的温室气体。“可燃冰”中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000倍。作为短期温室气体,甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要大得多。有学者认为,在导致全球气候变暖方面,甲烷所起的作用比二氧化碳要大10-20倍。如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。而“可燃冰”矿藏哪怕受到最小的破坏,甚至是自然的破坏,都足以导致甲烷气的大量散失。而这种气体如果进入大气,无疑会增加温室效应,进而使地球升温更快。
此外,“可燃冰”也可能是引起地质灾害的主要因素之一。由于“可燃冰”经常作为沉积物的胶结物存在,它的形成和分解能够影响沉积物的强度。美国地质调查所的调查表明,开采“可燃冰”可能导致大陆斜坡上发生滑坡,这种地质灾害对海岸及海底的各种设施是一种极大的威胁。 和石油、天然气相比,“可燃冰”不易开采和运输,世界上至今还没有完美的开发方案。
“可燃冰”气藏的最终确定必须通过钻探,其难度比常规海上油气钻探要大得多,由于“可燃冰”遇减压会迅速分解,极易造成井喷,进而使海水汽化,引发海啸导致翻船。
由此可见,“可燃冰”作为一种被寄予厚望的未来新能源的同时,也是一种具有一定危险性的能源。“可燃冰”的开发利用就像一柄“双刃剑”,需要加以小心对待。
——选自向杰《“可燃冰”将解千年能源忧?》
下列对“可燃冰”“是一种危险的能源”的理解,不正确的一项是()
A.和石油、天燃气等能源相比,“可燃冰”在开采和运输过程中,可能给生态造成一系列严重问题。
B.“可燃冰”有利有弊,本身就像一柄“双刃剑”,从目前情况看,“可燃冰”的危害远大于功用。
C.如果开发“可燃冰”资源发生井喷事故,无论对海洋生态还是对海上航行,都会构成极大的威胁。
D.“可燃冰”在常温压力会分解为甲烷和水,能够影响沉积物的强度,进而可能诱发海底地质灾害。
下列对“可燃冰”这一概念的理解,准确的一项的()A.是天然气和水在一定的温度和压力条件下与介质混合产生的晶体物质。
B.是细菌分解海底古生物尸体所产生的以甲烷为主要成分的天然气,在介质中生成的固体结晶水合物。
C.是天然气和水在一定的温度和压力条件下混合时产生的晶体物质。
D.是天然气被水分子形成的笼型结构接纳,在地壳深处的空隙中与介质生成的笼型固体结晶水合物。
下列解说,符合原文意思的一项是()A.“可燃冰”的气源有海底古生物尸体的沉积物被细菌分解后产生的甲烷,还有在地球深处产生并进入地壳的天然气。
B.与温室气体二氧化碳相比,在导致当前全球气候变暖方面,“可燃冰”所起的作用决不比二氧化碳小。
C.如果不进行人工开采,“可燃冰”矿藏就不会遭到破坏,也不会导致甲烷气体泄漏、增加温室效应。
D.开发已探明的“可燃冰”资源比开采石油、天然气等传统化石能源困难,这是由陆缘海边的特殊地质条件决定的。
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近现代我国第一座跨越长江的桥梁是哪座桥梁
A 南京长江大桥;
B 武汉长江大桥;
C 朝天门长江大桥;
D 石板坡长江大桥
我国第一座超千米悬索桥是哪座桥梁
A 润扬长江大桥;
B 丹河大桥;
C 舟山西堠门大桥;
D 江阴长江大桥
A.进入地下水,就很难“请出来”。
B.即使很少的含量,也会对人体有害。
C.在没有阳光的条件下,很难分解。
D.水溶性强,不亲和土壤,难分解。
1990年,美国的《洁净空气法规》强制空气质量差的地区在汽油中添加充氧剂等化学制品,从而减少一氧化碳和苯等有害气体的排放量。但是,现在发现,大多数常用的充氧剂如甲基叔丁基乙醚已从地下贮油箱中渗入地下水,并已污染了地下饮水源,使这一地区可能在几年内成为美国最严重的地下水污染区。科学家认为,水中即使有十亿分之几十的甲基叔丁基乙醚,也会对人的健康有严重影响,甚至可能会致癌。一些曾坚决反对运用这项技术的团体还认为,加油站的空气中这种充氧气体含量过高,会使人呼吸困难、头痛和眩晕,不仅加油站的人,就连路上的行人也会受到影响。
麻烦的事远不止这些。科学家们证实,这种化学物质具有很强的水溶性,对土壤几乎没有亲和力,同时它又是很难分解的寿命很长的物质。虽说甲基叔丁基乙醚见光可分解,但阳光很难进入土壤和地下水中。因此,它一旦进入地下水中,人们就很难将它“请”出来,而它渗入到更深水层的可能性则是不可避免的了。美国政府有关部门也采取了一些措施,如关闭受污染的水井,断绝受污染的水源,设法从受污染区外部调水,当然,解决这些问题所需要的资金数量是巨大的。还有一个办法是通过改进贮油箱来减少含有有害物质的汽油的泄露,但这仍不能解决已经发生的水源污染问题。
目前,美国的科学家们正在制定一个从水源中清除这种有害物质的计划,他们试图把从土壤中分离出来的被称作PM.的细菌注入受污染的地下水中。据说,PM1可以在较短的时间内吸收较大剂量的甲基叔丁基乙醚。科学家们同时坦率地说,这在受污染的土壤和水的试样中已经获得成功的实验,在清洁地下水的具体应用中,还没有让人信服的实例。看来,这种“按下葫芦起来瓢”的情况,在环境保护问题上是值得注意的。
对人体健康有严重影响的甲基叔丁基乙醚的泄露会造成地下饮水源污染,其中根本原因是()
A.进入地下水,就很难“请出来”。
B.即使很少的含量,也会对人体有害。
C.在没有阳光的条件下,很难分解。
D.水溶性强,不亲和土壤,难分解。