說明文《空氣凈化機》的閱讀欣賞

侯守斌

空氣凈化機

劉國棟

微藻是一類在陸地、海洋廣泛分布的低等生物，微藻平均直徑大約只有5微米，在顯微鏡下才能分辨其個體形態(tài)。但是，別看它們個頭小，它們也算是地球的土著居民了。從幾十億年前第一個微藻誕生于地球開始，這群勤勞的小精靈便一直兢兢業(yè)業(yè)地守護著大自然。

想象一下35億年前的地球，到處充斥著火山和閃電，因無充足的大氣層遮掩，整個地球暴露在強烈的紫外線之下。那時的地球環(huán)境可謂極端惡劣，但即便如此，還是孕育出了古老的綠色生物——藍藻。它們利用太陽輻射、水汽和二氧化碳進行光合作用，產(chǎn)生有機物和自由氧。當氧的產(chǎn)生多于消耗時，自由氧慢慢積累起來，經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代，才形成了我們可以呼吸的主要由氮和氧所組成的大氣。

時至今日，由于工業(yè)化的發(fā)展，大量溫室氣體的排放，造成嚴重的溫室效應。全球氣溫上升繼而引發(fā)海平面上升、土地干旱、沙漠化面積增大等一系列環(huán)境問題，嚴重威脅了人類的生存和發(fā)展。眾所周知，二氧化碳是造成溫室效應的主要氣體之一，對溫室效應的貢獻約占全部溫室氣體的50%。第二次工業(yè)革命之后，煤和石油逐漸成為主要的能源，在其燃燒過程中，大量二氧化碳被排放到大氣中，導致大氣中的二氧化碳濃度逐年增高，根據(jù)國際能源署（IEA）估算，2014年全球二氧化碳的排放量已達到323億噸。

于是，如何降低空氣中的二氧化碳濃度就成了人類面臨的重大問題，越來越多的科學家將目光集中在了生物固碳領(lǐng)域。20世紀40年代，美國科學家卡爾文探明了光合作用中二氧化碳的固定途徑，即后人所熟知的卡爾文循環(huán)，從而為生物固碳的研究提供了理論基礎(chǔ)。到20世紀后期，生物固碳技術(shù)已成為二氧化碳減排和可再生能源開發(fā)領(lǐng)域的研究熱點，歐洲和美國、日本等發(fā)達國家已投入大量資金開展此項研究。而相比其他植物，微藻作為固定二氧化碳的重要載體主要有以下三方面的優(yōu)勢：

第一，微藻具有光合作用效率高、生長周期短、環(huán)境適應能力強、生物產(chǎn)量高等特點。每年由微藻光合作用固定的二氧化碳占全球二氧化碳固定量的40%以上。

第二，微藻以水生生活為主，不會占用農(nóng)田，同時還可以作為食品原料。

第三，微藻生物質(zhì)富含油脂、多糖等成分，可進行后期的能源化資源再利用。通過微藻可制取清潔油氣燃料，有助于實現(xiàn)節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟的發(fā)展。同時微藻在醫(yī)療保健品及美容化妝品等領(lǐng)域也有重要應用。

我們知道燃煤電廠和鋼鐵廠等排放的廢氣是導致溫室效應和大氣污染的主要原因。我國擁有299.7萬平方千米的海洋、95.4萬平方千米的沙漠和沙漠化土地及鹽堿地，這些資源可用來開發(fā)養(yǎng)殖微藻，同時與分布在沿海及沙漠地區(qū)的燃煤電廠相結(jié)合，利用養(yǎng)殖的微藻吸收電廠煙氣的二氧化碳。這樣不但可以避免資源的浪費和環(huán)境的破壞，還可以帶動沿海和荒漠地區(qū)的經(jīng)濟和社會發(fā)展。

但是，電廠燃煤煙氣一般具有煙氣流量大、二氧化碳濃度高（10%、20%）等特點。而自然條件下微藻生長所需的二氧化碳濃度僅0.03%、0.05%，因此，要得到能耐受高濃度的二氧化碳且在該條件下生長較快的優(yōu)勢藻種，是實現(xiàn)微藻大規(guī)模應用于電廠煙氣二氧化碳減排的前提。

我們位于上海交通大學的微藻生物能源技術(shù)實驗室，就是利用代謝工程手段對各類有潛力的藻種進行改造，建立快速高通量的藻類篩選體系對經(jīng)過改造的藻種進行選育，從而獲得具有穩(wěn)定遺傳性狀的高效固定二氧化碳且富含油脂的高效能源微藻藻種。我們篩選出的兩株藻，斜生柵藻SJTU-3和蛋白核小球藻SJTU-2，最高可耐受高達50%濃度的二氧化碳，且在10%濃度的二氧化碳中生物質(zhì)產(chǎn)量最大，固碳效率最高。

高效、低成本的生物反應器的設(shè)計及微藻培養(yǎng)過程中工藝條件的優(yōu)化、高附加值產(chǎn)品的開發(fā)等，都是未來微藻固碳領(lǐng)域研究的主要方向。（選自《科學畫報》，2015年第7期）

答案

1.微藻是誕生于幾十年前，在陸地、海洋廣泛分布，平均直徑大約只有5微米的地球土著居民的低等生物。

2.（1）具有光合作用效率高、生長周期短、環(huán)境適應能力強、生物產(chǎn)量高等特點。

（2）不會占用農(nóng)田，還可以作為食品原料。

（3）可進行能源化資源再利用。在醫(yī)療保健品及美容化妝品等領(lǐng)域也應用。

3.具體說明了生物固碳的理論依據(jù)，使得讀者對生物固碳研究有了更深入的理解。

4.突出強調(diào)了了微藻在資源、環(huán)境及經(jīng)濟方面的價值。（共4分，意思對即可）

5.能夠進行光合作用，產(chǎn)生有機物和自由氧；固碳效率最高；藻種可帶來高附加值產(chǎn)品。

閱讀回答下列問題

1.請給微藻下個定義。

2.簡要說明微藻在固定二氧化碳方面的優(yōu)勢。

3.文中舉了美國科學家卡爾文的例子意在說明說明？

4.下面句子中，加點詞語有什么表達效果？

這樣不但可以避免資源的浪費和環(huán)境的破壞，還可以帶動沿海和荒漠地區(qū)的經(jīng)濟和社會發(fā)展。

5.為什么說微藻是“空氣凈化機”？

快樂的學問

佚名

你改變不了環(huán)境，但你可以改變自己；你改變不了事實，但你可以改變態(tài)度；你改變不了過去，但你可以改變現(xiàn)在；你不能控制他人，但你可以掌握自己；你不能預知明天，但你可以把握今天；你不可以樣樣順利，但你可以事事盡心；你不能延伸生命的長度，但你可以決定生命的寬度；你不能左右天氣，但你可以改變心情；你不能選擇容貌，但你可以展現(xiàn)笑容。