光合作用不是地球再生氧气的主要来源
人们都知道早晨的空气比较新鲜,地面氧气含量比较高;傍晚空气比较沉焖,地面氧气含量比较低.
现行的理论认为地球的氧气来源与植物的光合作用,是地球氧气的主要来源.
但是植物学家发现植物在夜里是消耗氧气的,植物只是在白天吸收二氧化碳放出氧气,在夜里植物是吸收氧气释放出二氧化碳的.这个发现就使自然规律与现代理论产生如下的逻辑矛盾:
为什么通过白天植物的光合作用释放的氧气不能使地球傍晚空气新鲜起来,地面氧气含量得到提高?
为什么通过黑夜植物的呼吸作用吸收的氧气不会使地球早晨空气产生沉闷感觉,不会使地表氧气含量降低?
也许有人会说白天人类的生活活动消耗的氧气大于光合作用产生的氧气,所以还不能使地球傍晚空气新鲜起来,地面氧气含量得到提高.可是假如是这样,地球的氧气就会越来越少啊?
通过上面矛盾的演绎,得出的唯一解释就是:
地球的再生氧气主要来源在于地球电场电流活动对水分子的电解活动.
地球早晨空气新鲜是因为地球电场早晨天空空域相对地球带负电,使地表有较强的吸收氧气负离子的能力,使地表氧气浓度得到提高.
地球傍晚空气沉闷是因为地球电场傍晚天空空域相对地球带正电,使地表有较强的吸收氢气阳离子的能力,使地表氢离子浓度相对提高并容易诱发雷电等氧化活动,使地面空气显得比较沉闷.

光合作用
光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为葡萄糖，并释放出氧气的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量，效率为30%左右。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是他们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。

光合作用的发现

古希腊哲学家亚里士多德认为，植物生长所需的物质全来源于土中。

荷兰人范埃尔蒙做了盆栽柳树称重实验，得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成。

1771年，英国的普里斯特利发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。

1773年，荷兰的英恩豪斯证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用。

1804年，瑞士的索绪尔通过定量研究进一步证实二氧化碳和水是植物生长的原料。

1845年，德国的迈尔发现植物把太阳能转化成了化学能。

1864年，德国的萨克斯发现光合作用产生淀粉。

1880年，美国日夏养花网的恩格尔曼发现叶绿体是进行光合作用的场所。

1897年，首次在教科书中称它为光合作用。

原理

植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。就是所谓的自养生物。对于绿色植物来说，在阳光充足的白天，它们将利用阳光的能量来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。

这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖，同时释放氧气：

12H2O + 6CO2 + 光 → C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2
注意：

上式中等号两边的水不能抵消，虽然在化学上式子显得很特别。原因是左边的水，是植物吸收所得，而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。为了更清楚地表达这一原料产物起始过程，人们更习惯在等号左右两边都下写上水分子，或者在右边的水分子右上角打上星号。

光反应和暗反应

光合作用可分为光反应和暗反应两个步骤

光反应

场所：叶绿体膜

影响因素：光强度，水分供给

植物光合作用的两个吸收峰

叶绿素a,b的吸收峰过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统一和光合作用系统二，（光合作用系统一比光合作用系统二要原始，但电子传递先在光合系统二开始）在光照的情况下，分别吸收680nm和700nm波长的光子，作为能量，将从水分子光解光程中得到电子不断传递，最后传递给辅酶NADP。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质，势能降低，其间的势能用于合成ATP，以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走。一分子NADP可携带两个氢离子。这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。

意义：1：光解水，产生氧气。2：将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。3：利用水光解的产物氢离子，合成NADPH+H离子，为暗反应提供还原剂。

暗反应

实质是一系列的酶促反应

场所：叶绿体基质

影响因素：温度，二氧化碳浓度

过程：不同的植物，暗反应的过程不一样，而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3,C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。

卡尔文循环

卡尔文循环（Calvin Cycle）是光合作用的暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上。此过程称为二氧化碳的固定。这一步反应的意义是，把原本并不活泼的二氧化碳分子活化，使之随后能被还原。但这种六碳化合物极不稳定，会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。后者被在光反应中生成的NADPH+H还原，此过程需要消耗ATP。产物是3-磷酸丙糖。后来经过一系列复杂的生化反应，一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一些列变化，最后在生成一个1，5-二磷酸核酮糖，循环重新开始。循环运行六次，生成一分子的葡萄糖。

C3类植物

二战之后,美国加州大学贝克利分校的马尔文卡尔文与他的同事们研究一种名叫Chlorella的藻，以确定植物在光合作用中如何固定CO2。此时C14示踪技术和双向纸层析法技术都已经成熟，卡尔文正好在实验中用上此两种技术。

他们将培养出来的藻放置在含有未标记CO2的密闭容器中,然后将C14标记的CO2注入容器,培养相当短的时间之后,将藻浸入热的乙醇中杀死细胞，使细胞中的酶变性而失效。接着他们提取到溶液里的分子。然后将提取物应用双向纸层析法分离各种化合物,再通过放射自显影分析放射性上面的斑点,并与已知化学成份进行比较。

卡尔文在实验中发现，标记有C14的CO2很快就能转变成有机物。在几秒钟之内,层析纸上就出现放射性的斑点,经与一直化学物比较,斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate,PGA),是糖酵解的中间体。这第一个被提取到的产物是一个三碳分子, 所以将这种CO2固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定CO2的植物称为C3植物。后来研究还发现, CO2固定的C3途径是一个循环过程,人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。

C3类植物，如米和麦，二氧化碳经气孔即如叶片后，直接进入叶肉进行卡尔文循环。而C3植物的维管束鞘细胞很小，不含或含很少叶绿体，卡尔文循环不在这里发生。

C4类植物

在20世纪60年代，澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物，除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外，CO2首先通过一条特别的途径被固定。这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径。

C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。在这种环境中，植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳，会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。所以，植物只能短时间开放气孔，二氧化碳的摄入量必然少。植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用，合成自身生长所需的物质。

在C4植物叶片维管束的周围，有维管束鞘围绕，这些维管束鞘案由叶绿体，但里面并无基粒或发育不良。在这里，主要进行卡尔文循环。

其叶肉细胞中，含有独特的酶，即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶，使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化，形成四碳化合物草酰乙酸，这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘，就会分解释放二氧化碳和一分子丙酮酸。二氧化碳进入卡尔文循环，后同C3进程。而丙酮酸则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。

该类型的优点是，二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中，因为这是卡尔文循环的场所，而维管束鞘细胞则不含叶绿体。而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的。

景天酸代谢植物

景天酸代谢(crassulacean acid metabolism, CAM)： 如果说C4植物是空间上错开二氧化碳的固定和卡尔文循环的话，那景天酸循环就是时间上错开这两者。行使这一途径的植物，是那些有着膨大肉质叶子的植物，如凤梨。这些植物晚上开放气孔，吸收二氧化碳，同样经哈奇-斯莱克途径将CO2固定。早上的时候气孔关闭，避免水分流失过快。同时在叶肉细胞中开尔文循环开始。这些植物二氧化碳的固定效率也很高。

藻类和细菌的光合作用

真核藻类，如红藻、绿藻、褐藻等，和植物一样具有叶绿体，也能够进行产氧光合作用。光被叶绿素吸收，而很多藻类的叶绿体中还具有其它不同的色素，赋予了它们不同的颜色。

进行光合作用的细菌不具有叶绿体，而直接由细胞本身进行。属于原核生物的蓝藻（或者称“蓝细菌”）同样含有叶绿素，和叶绿体一样进行产氧光合作用。事实上，目前普遍认为叶绿体是由蓝藻进化而来的。其它光合细菌具有多种多样的色素，称作细菌叶绿素或菌绿素，但不氧化水生成氧气，而以其它物质（如硫化氢、硫或氢气）作为电子供体。不产氧光合细菌包括紫硫细菌、紫非硫细菌、绿硫细菌、绿非硫细菌和太阳杆菌等。

研究意义

研究光合作用，对农业生产，环保等领域起着基础指导的作用。知道光反应暗反应的影响因素，可以趋利避害，如建造温室，加快空气流通，以使农作物增产。人们又了解到二磷酸核酮糖羧化酶的两面性，即既催化光合作用，又会推动光呼吸，正在尝试对其进行改造，减少后者，避免有机物和能量的消耗，提高农作物的产量。

当了解到光合作用与植物呼吸的关系后，人们就可以更好的布置家居植物摆设。比如晚上就不应把植物放到室内，以避免因植物呼吸而引起室内氧气浓度降低。

【设计】 光合作用是绿色植物在光下把二氧化碳和水合成有机物（淀粉等），同时放出氧气的过程。本实验应用对比的方法，使学生认识：（1）绿叶能制造淀粉；（2）绿叶必须在光的作用下才能制造出淀粉。

【器材】 天竺葵一盆、烧杯、锥形瓶、酒精灯、三脚架、石棉网、棉絮、镊子、白瓷盘、酒精、碘酒、厚一些的黑纸、曲别针。

【步骤】

1.将天竺葵放在黑暗处一二天，使叶内的淀粉尽可能多地消耗掉。

2.第三天，取出放在黑暗处的天竺葵，选择几片比较大、颜色很绿的叶子，用黑纸将叶的正反面遮盖。黑纸面积约等于叶片面积的二分之一，正反面的黑纸形状要一样，并且要对正，用曲别针夹紧（如图）。夹好后，把天竺葵放在阳光下晒4～6小时。

3.上课时，采下一片经遮光处理的叶和另一片未经遮光处理的叶（为了便于区别，可使一片叶带叶柄，另一片叶不带叶柄），放在沸水中煮3分钟，破坏它们的叶肉细胞。

4.把用水煮过的叶子放在装有酒精的锥形瓶中（酒精量不超过瓶内容积的二分之一），瓶口用棉絮堵严。将锥形瓶放在盛着沸水的烧杯中，给酒精隔水加热（如图），使叶绿素溶解在酒精中。待锥形瓶中的绿叶已褪色，变成黄白色时，撤去酒精灯，取出叶片。把叶片用水冲洗后放在白瓷盘中。

5.将叶片展开铺平，用1∶10的碘酒稀释液，均匀地滴在二张叶片上。过一会儿可以观察到：受到阳光照射的叶子全部变成蓝色；经遮光处理过的叶子，它的遮光部分没变蓝，只有周围受光照射的部分变蓝。由此可以说明，绿叶能制造淀粉，绿叶只有在光的照射下才能制造出淀粉。

【注意】

1.碘的浓度过大时，叶片的颜色不显蓝，而显深褐色。www.rixia.cc对存放时间过久的碘酒，因酒精蒸发使碘的浓度增大，可适当多加一些水稀释。

2.酒精燃点低，一定要在烧杯中隔水加热，千万不要直接用明火加热，以免着火。
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。我们每时每刻都在吸入光合作用释放的氧。我们每天吃的食物，也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。那么，光合作用是怎样发现的呢？

光合作用的发现 直到18世纪中期，人们一直以为植物体内的全部营养物质，都是从土壤中获得的，并不认为植物体能够从空气中得到什么。1771年，英国科学家普利斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不容易窒息而死。因此，他指出植物可以更新空气。但是，他并不知道植物更新了空气中的哪种成分，也没有发现光在这个过程中所起的关键作用。后来，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。1864年，德国科学家萨克斯做了这样一个实验：把绿色叶片放在暗处几小时，目的是让叶片中的营养物质消耗掉。然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行了光合作用的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。恩吉尔曼的实验证明：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

光合作用的过程:1.光反应阶段 光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。暗反应阶段 光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。光合作用的重要意义 光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。第一，制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计，地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物，这远远超过了地球上每年工业产品的总产量。所以，人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。 第二，转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物，都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。

第三，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计，全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10000 t／s(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而，这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上，不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。 第四，对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前，地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年以前，绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后，地球的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。

植物栽培与光能的合理利用 光能是绿色植物进行光合作用的动力。在植物栽培中，合理利用光能，可以使绿色植物充分地进行光合作用。合理利用光能主要包括延长光合作用的时间和增加光合作用的面积两个方面。

延长光合作用的时间 延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，是合理利用光能的一项重要措施。例如，同一块土地由一年之内只种植和收获一次小麦，改为一年之内收获一次小麦后，又种植并收获一次玉米，可以提高单位面积的产量。

增加光合作用的面积 合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。合理密植是指在单位面积的土地上，根据土壤肥沃程度等情况种植适当密度的植物.

中国解决光合作用效率世界难题

云南生态农业研究所所长那中元开发的作物基因表型诱导调控表达技术（GPIT），在世界上第一个成功地解决了提高光合作用效率的难题。

提高农作物产量有多种途径，其中之一是提高作物光合作用效率，而如何提高则是一个世界难题，许多发达国家开展了多年研究，但至今未见成功的报道。

那中元开发的GPIT技术率先解决了这一难题，据西藏、云南、山东、黑龙江、吉林等省、自治区试验结果，使用GPIT技术，不同作物的光合作用效率可分别提高50%至400%以上。

云南省西北部的迪庆藏族自治州中甸高原坝区海拔3276米，玉米全生育期有效积温493℃，不到世界公认有效积温最低极限的一半；玉米苗期最低气温零下5.4℃，地表最低气温零下9.5℃。但使用GPIT技术试种的玉米仍生长良好，获得每亩499公斤的高产。

1999年在海拔3658米的拉萨试种的玉米，单株最多长出八穗，全部成熟，且全是高赖氨酸优质玉米。全国高海拔地区和寒冷地区的试验示范表明，应用GPIT技术可使作物的生育期大为缩短，小麦平均缩短7至15天，水稻平均缩短10至20天，玉米平均缩短30至40天。

GPIT技术还解决了农作物自身抗性表达，高抗根、茎、叶多种病害的世纪难题。1999年在昆明市官渡区进行了百亩小麦连片对照试验，未使用GPIT技术的小麦三次施用农药，白粉病仍很严重；而应用GPIT技术处理的百亩小麦，不用农药，基本不见病株。

大部分的氧气来源：
从地理上来说是海洋
从生物上来说是受到阳光照射的含有有效叶绿体生物的光合作用
从学科上来说是化学-电子反应
从生物圈来说是生物
从能源学来说是太阳
……
站在不同的角度，答案也有很多
-以上

海里藻类光合作用！

植物、阳光、水

植物通过阳光获得能量，进行光合作用

地球上的各类能源

有用的能必须是可控的，招之即来，挥之即去，令行禁止。能源指能提供这种可控能量的各种资源。各种不同形式能量间可以转变。人类活动所“消耗”的机械能大部分是转变成了热能（物体分子无规则运动的动能）。例如磨擦生热。而热能只能有一部分转变为机械（或电）能，余下的热能要传给温度低于热源的物体。温度差异大热机的的效率高，一般约为60-25%。转变中能量的总量是不变的。因而不同能源可以相加，总量结算中对一次能源电力有时是按所节省下的煤计算的。
这里先考察一下全球各种主要能源及其份额。
地球上的能量绝大部分来自太阳的光辐射，而太阳的能量则来自聚变核能，约为四亿亿亿千瓦3.81024kW。地球处的日照功率为1.35KW/m2。地球影子面积为球面面积的1/4，合1.271014m2。射到大气层表面的功率为1.721014kW。其中大气（如云）反射掉27%，大气吸收18%（包括有害的短波长紫外线），散射离开地球的占7%,直接射到地面的41%，散射到地面的7%，合计48%。功率为8.251013kW，（也有部分要反射出去）。沿选定的纬度由球心画到虚线的连线的长充正比于功率。由于地轴倾斜所以两极平均功率也相当可观。整个地球地面平均每平方米地面为162W。
生物圈能量
植物叶子中有叶绿素，它可以用日光的能量把空气中的二氧化碳和根部输来的水分及少量其它养分合成碳水化合物或其它形式的生物质并放出氧气，这叫光合作用。在没有日光时，植物也有少量呼吸，呼二氧化碳吸氧。光合作用的效率并不高，如果日光被百分之百地利用，那叶子就看不见了。生物质产量的多少取决于阳光，温度，水，土壤的性质、所含养分及与其他生物间的生态关系。哪一项的欠缺都能成为限制产量的瓶颈。草食动物吃植物，肉食动物吃草食动物，一层吃一层形成复杂的食物链。动物消化食物吸氧呼出二氧化碳以得到生长及活动所需的物质与能量。还出现了寄生生物自己无叶绿素依靠土壤中已有生物质生长的植物。死亡的生物，植物落叶，动物的粪便等又可通过细菌分解成为二氧化碳或甲烷。
古代死去的生物，间或也有被埋在地下，经数亿年的生物与物质作用而成煤，成油，成天然气。当然，这样储存的能量只占当时到达地面的太阳能的很少的一部分。这些生物活动总体上长期地维持了生物圈中氧碳氮等元素的循环与平衡。人类从生物圈中取得食物、衣服、木材、纸张和燃料。这主要通过种植。农业发展在于因地制宜，选用合适的作物与品种，科学地打破瓶颈限制。如只管增加水源而不能灌排配套，不善合理用水，反可能导致土壤盐碱化。按理说生物质增产尚有潜力，也非增不可。但要花大气力，下较大本钱，要善用科学。此外也要注意不要在一个行政区中只推行一个品种，这种把鸡蛋都放在一个篮子中的办法，万一遇到不利的自然条件或某种病虫害就会全军覆没。
还有多少老本可吃？
当前主要是用矿物燃料，特别是化石燃料。把大量宝贵的化工原料烧掉是可惜的，也是难以持久的。按当前消耗量，除煤可维持二三百年外，其余，包括核能的铀，也都只剩下五六十年的用量。这就迫使人们不得不开发新的能源与提高利用效率。例如快中子增殖堆学可以利用铀－238，可望使每吨天然铀释出的能量增大六七十倍。用现有储量产生现用全部电能也可达千年。其实天然铀到处都有，就是富矿有限。如其使用价值剧增，可采储量也将剧增。如受控核聚变发电成功，则燃料也不成问题。
随勘探技术的进步探明储量还会增加，而开采技术的进步与经济上的变化也会增加可采储量。但需求增加更快！日夏养花网现在化石能源与低效核能，只给人类提供一个开发更丰富高效的能源和多种再生能源的喘息时间！
我们讲喘息时间，是因为在此后能源格局势必面临较大的变化。而可以大量推广的技术只能是由经受了考验的技术构成的。一种新能源方案，可能原理上是无懈可击的，试运行也很成功，总还要（至少部分技术环节还要）接受实际运行考验，并要反馈运行经验去改进技术。按这个时间标尺，余下的时间就很短了。所幸有些工作已经开始，但还须加强加速。
再生能源简述
可再生能源中，水力用得最多。过去水力用于提水、碾米、磨面，今用于发电。世界装机容量654GW(1992年)。我国小水电4.8GW，水电站45GW。我国可开发水力资源为379GW。
风力可用于帆船，排灌，磨坊等。世界风力发电总容量5GW。我国风力提水灌地13km2。牧区微型风力发电机共17.3MW，并网风机14.6MW。据估计我国风力资源253GW。
地热：温泉早已利用，我国也有用于种植与养殖者。低温利用约9PJ／年。地热电站容量28.6MW。世界地热利用为11017J/年，地热电站容量4.5GW。
太阳能低温利用如温室大棚和太阳能热水器。太阳灶可用作辅助炊事能源，天好就用，以节省薪柴。太阳能发电可用聚光热机再用机械能发电或用太阳能电池。已知世界发电容量大于254MW。
潮汐发电利用潮水涨落，世界已有电站容量16GW。
农民生活燃料中一部分为生物质燃料，此种燃料原为可再生能源，如能产出与消耗平衡则不会增加二氧化碳。但如消耗过量而毁林与耗竭可返还土壤的有机物，就会破坏产耗平衡。用生物质在沼气池中产生沼气供炊事照明用，残渣还是良好的有机肥。我国小型沼气池共约供气3.8106m3。用生物质制造乙醇甲醇可用作汽车燃料，巴西1998年已达1.61010升／年。
能源与环境
能源的全球效应：气候与臭氧层
射向地球的太阳功率（除动用了一些过去的储存与暂存了一些外），大部还是最终转化为热能，以热辐射的形式散发到宇宙空间。热体辐射功率正比于绝对温度的4次方，而且发出辐射的能力与吸收辐射的能力也成正比。如果两者相等，因球面表面积是阴影面积的4倍，地表散发的功率平均为1350/4=337.5W/M2.相应的平均地面温度为278K合5摄氏度，这只是约值，因各地反射能力的差别与大气层的复杂影响尚未仔细分析。太阳光主要是波长在0.5m M附近的可见光,而278K热体主要发射的是10.4mM附近的红外线。吸收与发射能力未必相同。特别是当大气层中含有容易吸收红外线的气体时，地面辐射会部分被大气吸收又部分辐射回来，即使返回的热功率只占1％，也可使地面平均温度上升0.07K。这很像玻璃温室，可见光容易进来而红外线却不易透出玻璃，成为温室增温的一个原因（农业气象学家认为温室还有挡风与减少气流散热的作用），故称为温室效应。而增加这种效应的气体如CO2、CH4及氟烃化合物等则称为温室气体。工业革命以来人们把数亿年前积存的煤与油大量烧掉，加之毁林与沙漠化减少了光合作用，增加了大气中的CO2、CH3与NOX。如不加控制地增长就会使地球变暖，其影响不容忽视。单以两极冰帽而论，如果融化1.2%即可使海平面上升1M。几种能源使用后释放的二氧化碳量，化石燃料远高于其它能源是显而易见的，核能则是最低的。宇宙射线和太阳发出的带电粒子在大气高空产生臭氧，形成一个臭氧层，它是能吸收易于引起皮肤癌的短波紫外线的保护人类的功臣。温室气体如升到高空，就能破坏臭氧层，其中氟烃化合物（用于电冰箱，塑料发泡，电子器件清洗，有的用于灭火等）破坏能力最大。别的温室气体也很讨厌。当前地球升温与臭氧层保护已成为国际首脑的重要话题。
各种能源的其它环境影响
就以燃煤而论，开采时要控出相当多的废碎石，还有矸石，我国约占采煤量的10％，已占地1300平方公里。矸石中的硫化物缓慢氧化发热，如散热不良或未隔绝空气就会自然，目前有9％的矸石堆正在自然，释出二氧化碳、二氧化硫及其它有害物质。为防止矿井中“瓦斯”积累爆炸，就要排风，排出大量甲烷（瓦斯）及氡。近代已有先从煤层中抽出甲烷加以利用的技术，我国的利用率约7％，现在排瓦斯4M3每吨煤（总量占天然气产量的1／3）。抗采多须抽水，约1.5吨水每吨煤。矿井水多受到矸石煤及其中杂质的污染。控出的煤与石也能污染地面水。此外采空区还会塌陷（平面区为2M2每吨煤）。我国约人均（直接间接）年耗煤1吨，所以五口之家所需煤如采自平原就每年塌陷1平方米。至今在产煤区土建施工时还会遇到不知何朝代挖开的小坑道，需要填埋补救。
以上除甲烷与自燃外，其它采掘业也有类似问题，但为产生同等的能量铀的采掘量就小得多，不过其尾矿释氡需作专门处理。
煤矿可能伴生硫、砷、铬、镉、铅、汞、磷、氟、氯、硒、铍、锰、镍及镭、铀、钍等元素与苯并芘之类的有机物。燃烧中进入气灰或渣，有的部分分解。排气中主要是二氧化碳也有些一氧化碳，燃料中的硫大部分化作二氧化硫，对酸雨作出贡献。还有氮、氧化物、除氧化了燃料中氮化物外还氧化了空气中的氮，炉温愈高，氮氧化物愈多。每吨煤13KG的烟尘，还有氡也随气体排出。有些场qrPfbXvzXw合如炼焦还会排出苯并芘。由于烧去了碳，灰渣中杂质的浓度将增高很多倍，经过煅烧与粉碎，有害物质可能变为更容易进入水或空气的形态。按“老规矩”任意堆放或弃入水体，也增加了环境的负担，以至火电站释出的放射性物质都比核电站多。
缓解的办法，二氧化碳只能靠提高利用效率与节能；其它有害物质在燃烧前可采用洁净煤技术，先去掉无用有害杂质杂物，不把它们输来运去又烧又炼。燃烧中例如用沸腾床加石灰以固定硫，选用适当炉温以减少氮氧化物。家用亦以型煤为宜，燃烧后应设高效气体净化系统并精心保持其效能。我国电站过去气体净化能力较差。灰渣应予合理利用或处置，关键在于按成份与含量区分对待，有的可用作民用建材，有的只限用于特定场合，有的必须专门处置。
采油，尤期是注水采油，也会影响地面升降。所注水可能在地下受到污染，有时甚至有少量放射性物质聚集在采油管道的某些部位。采炼中为了安全，“放天灯”烧掉废气，有的还有浓烟，有一定环境影响。储运中的燃爆与泄漏可引起严重环境污染，几次海上漏油事故不仅污染海滩还危及海洋生物。油罐车损坏，油流入下水道引起多处火警的事也发生过。燃烧中产生的二氧化大比煤略少，氮氧化物与煤相似。二氧化硫为主要排放物，特别是高硫油。
我国车用油中石油的一半多（世界为40％），汽油约四分之一。在内燃机中，压缩汽油空气混合气阶段果气体提前燃爆，就将妨碍飞轮顺转，引起震爆（噎），通常在油中搀入少量剧毒的乙基铅来提高抗噎性能，称为加铅汽油。汽车排气除前述燃气产物外还有铅污染。近代炼油技术已能产出足够的无铅汽油。同时还要要严格限制排气中的有害气体。
天然气除燃烧产物外，还有使用与传输中甲烷的损失与泄漏。其中还有一些氡随之进入室内。
生物质燃料原属再生能源，金属元素很少，但在较差的炉灶中燃烧，易生一氧化碳、烟及有机化合物。如果烟囱排烟能力差或处于严寒地带室内换气不良，室内有害物质可达很高浓度，从图7可见，发展中国家农舍中远高于世界卫生组织导规，而发达国家居室中浓度就低得多。使用沼气不仅方便，而且可制造农家肥，比较有利。
各种能源中电力是控制方便易于传输的。用燃料或核能经热机发电，热效率是有限的，总有相当发电量的一倍到两倍多的热能要就地耗散，可用冷却塔或传给水体。冬季可能利用余热，夏季就会成为热污染。水体的温升应严格限制以防发生有害生态影响。输电效率高，但也要防止使人受到过强的电磁场，电晕放电产生离子也会有不良效应。配送电用的电力电容器含多氯联苯，包裹蒸汽管道用的石棉，退役不用时如不妥善处置也会造成严重污染。
让水力能源白白流失是很可惜的，水力发电效率高，产生的少量热能影响很少。但为较充分的利用发电容量，就得建水库，就得考查期寿命与安全。尽管筑坝应该是成熟的技术，但也发生过若干次惨重的溃坝或溢水事故。如果上游水土保持不佳，水库被淤积，不能发挥应有效益的亏我们也吃过。我们受过盲目围湖造田带来的生态灾害，而改林地耕地草地为湖，也须认真分析其生态后果，尽管淡水中可达相当高的初级生物生产力，但水力水库恐难于达到，养鱼也需投饲。如果生产力低于原有陆地，则相当于排放二氧化碳。经济得失也要算帐，是否影响鱼类洄游繁殖，对某些寄生虫疫区增减，对航运的影响，均有待分析。回答这些问题恐比计算发出的电量要难得多。
太阳能热水器、太阳灶等低级利用，作为节约生活燃料的辅助手段，是很有效的。集热热机发电，主要技术是成熟的，除需排出余热与占地面积较大外，未见重要环境问题。太阳能电池，制造中会有一些有害物质，使用时似无特殊困难。在人造地球卫星上业已成功使用。在地面上主要是造价与寿命的问题。 目前初级生物生产力只占到达地面太阳能的千分之一。高级农业林业仅达全年日照的百分之一上下。哪怕太阳能发电的效率仅百分之几，也将比燃烧生物质（或用乙醇）再发电效率高出10倍，沙漠荒滩野岛均要利用，应予重视，加速开发。
帆船早已利用了风力。在风力条件好的地区风力提水，也是节省燃料的补充能源。风力发电也很有前途。联入供电网或配以储能装置可降低风力不稳的影响。此类设备应有小风能发电，大风吹不坏的自控能力。
地热利用中，温泉水中会溶有石中的有害物质，特别是高温温泉流出后，随温度与成分的变化，可能集聚在水流或系统的某些部位。氡是其中一项，有的温泉浴室确实氡浓度偏高。地热发电目前效率不高，而且特殊地点才适用，它也会带出地下有害物质，如循环注水当可缓减此弊。
其它可再生能源，尚在开发中，有的已知环境影响不大，有的因地而异，有的尚待研究，兹不例举。
关于废物
人类的活动，对环境的影响，很多来自废物。物本来是用之为宝弃之可以成害的。人们对待有害物质，为了控制与管理，对环境介质如空气、水、土壤中的有害物质的浓度多规定了管理限值。因为天然的绝对纯的介质也是罕见的。有些微量元素是生物所必需的，但多了还是有害的。在浓度限值下应不引起对人的急性损伤，有害的远后效也应轻微（证明绝对无害的是很费力的）到人们不足介意。有时就只能分出优中劣等几个浓度水平。传统的办法一是消毒解毒，用化学变化（包括燃烧）把有毒物质分解为确实无害的物质，焚烧某些塑料还会产生有毒气体。灭菌是对细菌的无害化手段。二是排入环境介质指望有害物质在环境条件下“自净”。有些物质确实能无害分解，而KKT、塑料就不易分解而成害。另一招是用清洁的介质来稀释，但介质是有限的，地面地下淡水为每年十万分之三，不加限制地你排一些我排一些，加在一起浓度就很可观了，结果是释而不稀。海水量最大，而地面径流带着污染物不断排入海中，由海面蒸发的却是纯水，日积月累，海洋生物也将受不了。人类虽不喝海水，但吃海产品、吃海盐，归根结底还要受害。
有害物质进入了环境其命运就由不得你了。排出毒性较低的甘汞不能保证它不转化为升汞，而且已知在环境中，细菌可把汞转化为毒性最大的有机汞。稀释可降低浓度，但某些生物活动，可能浓集有害物质并可能使之进入食物链。
随着有害物的增加，对固体废弃物堆放填埋等传统办法就会不够有效，不能防止它们转到其它环境介质特别是水体中去。这些废物的处置已成为困难迫切而受到严重关注的问题。有的国家想把有害废物用船运到发展中国家去，对方发觉了不允许入境，结果这条船天地不容，在地中海转了好多天，最后只好得到允许返回本国。我国也遇到过“洋垃圾”企图入境的事，多数是发觉了勒令返回。
另一途径是浓缩，如果还是废物，也要把它置于人类的有效控制下与生物界严密隔绝。可以把它制成不易散失日夏养花网的形态，装入密封的容器，保存在多重的可靠的工程设施内。最长远的办法是选用经受过地质年代考验的地质构造或盐矿，在其深处构筑牢固的工程设施，再把有害物质做得和玻璃或岩石一样坚固。可以设计得即使其中几道屏障失效有害物质仍不会逸出。所以对有害废物不是束手无策，而是如何做得更牢固耐久更经济有效。
由于废物量本来较少，而作为先进技术核能又道当其冲地面临高毒废物的有效处置问题。而且对寿命较短的放射性物质浓缩保管更有优点。（更积极的办法是分离出长寿命放射性物质，费点事使之变为短寿命并尽量使之释出能量以缩短保管时间不留遗患。这种方法按当前技术水平还是现实的）将来核能在这方面的经验也会在不同程度上用于其它高毒物质。正像约40年前核工业首先用气象学于环保，后来得到普遍推广一样。
处理这类问题务求周密慎重。从道义上讲，我们无权借口将来总会有办法解决，而把困难与灾害留给后代，也不能吃尽用光，让我们的后代只能在博物馆见到煤和原油。但也不必把他们设想成能力那样强而又那样愚蠢，干出我们已通过种种方法和文档告诫他们万万不要作的蠢事。总之，高毒物质处置并不是核能独有的，也不会成为核能发展的颠覆性障碍。
我们需要更好地发展与利用能源，来提高生产效率与生活质量，但如不注意限制与缓减与之伴随的气候与环境影响，则将造成损失与降低生活质量。所以需要深谋远虑的筹划与周密考虑。古代人影响自然的能力弱，所以苏轼讲“唯江上之清风与山间之明月，……取之无禁，用之不竭，是造物者之无尽藏也，”而近代人类的无远虑的活动却可使有风不清有月不明，必须认真对待。
结语
人类，特别是发展中国家，需要增加能源以保证生存和发展，但增加是有限度的，开源之外更要立足于节流。以往一些工业化国家的能源浪费是既不可取亦不可行的。
各种能源都是太阳辐射的很小的份额，几能利用者，均宜予以一定程度的利用，再让它耗为热能，辐射出去。每一种能源的不同方案对环境的不利影响亦轻重不同，应采用环境影响小的方案，有通盘优化。
燃用化石燃料是吃老本，而它们更是宝贵的化工能源。对化石燃料的依赖不可能持续下去。温室效应需要认真对待，再生能源与先进核能应及早开发。
有效的能量储存技术是开发不稳定能源与扩大可移动能源的重要环节。对能源的功效与环境影响要考察其全过程（如核燃料循环），包括建造与退役所需的资源与能量，在达到稳定的平衡的市场价格前，其当前费用未必能反映所需人力物力的价值，更不能反映其环境危害，特别是“外部”代价。目前对不同能源的分析的深度也不同，对待环境问题的“习惯”也不一样，比较时应当心中有数。
人类活动对气候的影响也受到关注。目前人类利用的能源只占太阳辐射能的很小的份额，等到人类掌握了大量的方便的“无害”的能源，也还要合理节能。因为过量热污染也会影响气候（增加额外热功率1％地面均温约增0.7摄氏度）。
与能源有关的各种后果的研究有待加强，除追踪污染的来踪去迹，分析考察生态变化外；还有些方面也要开展研究，例如如何根据微小的变化排除其他因素的影响作出可靠的预测，局部的微小变化能否诱发较大的激烈变化（如暴雨台风等），弄清楚这类问题将有助于防止数以亿万元计或无可挽回的损失，也可防止在不必要的地方浪费资源。
能源发展的通盘规划与大型能源建设项目，是涉及许多方面的高度综合性的问题，而不仅是卖买两方的事，不能以为只有那些直接参与工程建设的才是内行，别人全是“外行”。关于这个问题前苏联科普作家伊林早在40年代就已讲得很清楚。
我们只有一个地球（至少目前如此）！要学会慎重地对待它。

水能。风能。地热还有核能。矿藏的能量如煤啊石油啊等能量

我只能告诉你~地球有很多资源

太阳能

多种绿色植物，植物白天呼吸作用是呼出氧气，吸收二氧化碳的，放在室内可以净化空气，但是晚上要移到室外，因为植物夜间的蒸腾作用是和白天的呼吸作用相反的。

氢氧化钠浓硫酸

有，反应，光合作用

植物

光合作用。