既然，人类在近两百年来利用日益发展的高科技生产力作武器破坏了地球环境的正常运行，作为地球的主宰的人类，一旦认识到自己所处的环境受到威胁，必将用更新、更高的科技来弥补所犯的过失，事实上正是如此，虽然前景不是十分明朗，但仍给人以信心和力量。
汽车，作为现代化交通的重要工具，其作用是不可估量的，因为其数量之多恐怕也是令人难以想像。每当一辆亮丽的汽车从你身边驶过，你一定为它漂亮的外形赞叹不已；或者你快乐地坐在舒服的车厢里，你可曾想过，汽车尾气的排放，是造成城市空气污染的一个重要因素，对大气成分的变化做出巨大的“贡献”，无论高级豪华轿车，还是运货的拖拉机，概莫能外。由法国国家运输安全研究所提供的数据表明：一辆年行驶5万千米的15吨卡车，每年排出一氧化碳177千克，未燃尽废燃料140千克，一氧化氮1056千克、CO2517千克，对人类的健康和生命造成极大的威胁。因此，开发低公害汽车是限制排放有害气体的一种有效手段。在今后的长期规划中，在大城市进一步发展比柴油车、汽油车等污染小的新型汽车成为当务之急。
下面介绍一下几种新型低公害汽车。
电动汽车。从1971年起，日本通产省工业技术院用6年的时间实施了大型开发计划，耗资57亿日元，开发出了世界最高水平的电动汽车。根据这项成果，建立了日本电动车辆协会，并以其为中心，积极开展普及应用工作。到1992年末，日本拥有了1541辆电动汽车在公路上行驶，而全世界则拥有3万辆。以电池作电源的电动汽车在行驶过程中完全不排放废气，故称为无公害汽车。目前，日本道路上行驶的电动汽车，多为轻型面包车，而真正轿车和货车刚刚开始上市。电动汽车技术关键点在于电池，要求电池能量密度很大以保证一次充电行驶距离较长，能有较长的使用寿命。开发电动汽车是开发低公害汽车的首选目标。
甲醇车。日本通产省能源厅在1983年设立了石油产业发展中心，从燃料和汽车两个方面对汽车用甲醇作燃料问题进行了调查。日本甲醇汽车公司在运输省的指导下，陆续开展了甲醇车的租赁和销售活动。日本在1992年末拥有甲醇汽车191辆。全世界现在仅3000辆。甲醇通常是用天然气作原料制成的，而甲醇是液体，作为汽车燃料使用更加方便。只要将汽油车、柴油车供给装置、配管系统作少量修改就可以变为甲醇车。改造后的氮氧化合物（NOx）降低到什么程度还有待于观察测试，但排放黑烟问题全部解决了，这对改善环境是极为有利的。
天然气汽车是以天然气为发动机燃料的汽车，全世界目前有几百万辆在公路上运行，主要是在生产天然气国家，日本1992年这种车的拥有量为192辆。按燃料贮存形态可分为压缩型（CNG车）、吸附型（ANG车）、液化型（LNG车）。日本当前实用化的是压缩天然气汽车。目前，只要对汽油车的供气装置作些改动就可转化为天然气汽车。但是，甲烷和其他碳氢化合物原料相比，燃烧时CO2的生成量减少。若是由柴油机改用天然气时，要增加供气装置和电打火装置，压缩比适当降低。采用天然气作燃料，黑烟问题随之解决了。
燃氢汽车。水分解可生成氢，以氢为燃料可再变为水，成为可完全循环的燃烧，这和太阳能一样正是人们梦寐以求的汽车。当然，用氢作燃料不会排放CO及碳氢化合物，并且在极稀薄的混合气情况下就可燃烧，故NO2的排放也很少。问题是氢的贮存方法也是用高压气瓶压缩的方法、在绝热容器内液化贮存的方法及特种金属吸附的方法，不论哪种方法都有车载容器重量及贮存、填充、使用麻烦等问题，故而距离真正实用化要有相当长的时间。目前，日本正在研究在海面上用太阳能电池的电力分解海水制氢及利用国外廉价水力发电的电力制氢的方法，也在进行运输方面的研究。
能源再生型复合型汽车。复合型汽车是在车上装载多种不同类型的动力源，发挥各自的优点，补足其弱点，实现减少污染和降低能耗的目的。例如柴油发动机在启动、加速、爬坡等高负荷时，会排放出大量NO2及黑烟，当采用能源再生复合型方式时，在高负荷时可用电动机或油压马达辅助加力，从而减少柴油发动机主机的负荷。以城市内的公共汽车为例，可减少NO220%～30%，黑烟50%～80%。另外，由于制动能的节约，可节能10%～25%。
据调查，截至1992年，世界各国已经投入使用的“低公害汽车”，日本为2000辆，美国为3.6万辆，英国为20万辆，意大利23万辆。此外，美加利福尼亚州已明确规定，汽车厂商最迟必须从1998年开始销售电动汽车，到2003年，电动汽车销售量必须占汽车总量的10%。日本在20世纪末，总产量49万辆。
作为人口最多的中国，其经济正在蒸蒸日上，在环境保护方面也正在进行探索。我国第一支无污染的“绿色车队”于1995年在上海组成，启用清洁能源液化气作动力原料。试验表明，使用液化气的车辆，尾气中排放的CO比使用汽油的减少89%，碳氢化合物减少62%，噪音降低40%。其取得成绩虽然可观，但比起世界先进水平还是有一段距离，路还很长，需要我们加倍的努力。
另外一种防护型环保用品，如近年来科学家研制的生态产品，产品形式多样，这种产业和市场在国际上日益兴旺，显示出强大的生命力，产生环保产品将会是一种发展趋势，会覆盖我们生活的方方面面，请看一下一些最新生态产品。
生态电池。日本研制成一种以CO2为燃料的生态电池。它的燃料除CO2外，还有水和光线。利用它们合成碳水化合物，使微生物产生电流。它吸收空气中的CO2，对环境无污染。在生态电池里放入水、微生物和电解质等，经照射后，电池能释放出1毫安电流。
生态塑料。解决废塑料的处理、盖住城市垃圾中散发的臭味，一直是困扰人们的问题。美国3M公司推出一种新方法，将一种能被生物降解的氨基甲酸乙酯泡沫塑料喷在垃圾上，在新倒垃圾重压下，这些泡沫被压实，最后自行分解消失掉，并消除散发的臭味。
生态办公用纸。美国国际纸的公司投产一种纸浆原料，它的50%来自废弃报纸和杂志。由于废纸中有油墨存在，特从德国获得消除墨迹技术。这种办公用纸适用于商业表格、复印、文具和其他用途。
生态冰箱。德国费隆家用器材公司生产一种生态冰箱。冰箱的制冷剂氟利昂严重地破坏臭氧层和引起温室效应，改革冰箱的制冷剂是迫在眉睫的任务，有些国家已经禁止氟利昂产品了。国内无氟节能冰箱已于去年在科龙公司开发并投入生产，采用异丁烷和环戊烷天然碳氢化合作制冷剂和发泡剂，彻底地解决了冰箱生产所带来的臭氧层破坏和温室效应问题。
其他诸如此类的生态产品如生态化妆品、生态渔网、生态画等等，并且形式多样的新产品正相继出现，必将渗透到生活中各个领域并不断发展壮大。
以上说明了一些科技领域中为防止温室气体继续增加，防止空气进一步污染而做的探索，并逐步实施的科技新发展状况。自然，与此同时，在政治法律上必须禁止或约束一些工业有害废物的排放。
由于地球的大气结构已经遭到初步破坏，并且继续恶化的趋势在短期内不能阻止，因此有必要利用科学技术对现有大气状况进行改造，仅仅依靠自然力量在一两百年内是不会完全恢复的，况且恶化的趋势仍在继续。研究治理CO2增多的方法可以概括为：①应用细菌、海藻固定CO2技术，这称之为微生物法；②应用复合糖固定CO2技术，可称之为生物法；③应用氢化学反应固定CO2技术，即化学法；④CO2高温分离、回收利用技术，这主要是物理法。
其中微生物法即利用细菌法。海藻类固定CO2技术发展较快，被认为是有效而实际中较易实行的方法。日本东京电力公司发现并成功地培养了CO2吸收能力、固化能力为热带雨林4倍的藻类。这项研究是着眼于温度越高、植物的光合作用越快的性质，对日本境内高温温泉旁生长的微细藻类进行了调查。伊亚七岛、式根岛海岸温泉采集的蓝藻样品进行了分析后，认为这些地区的蓝藻具有最高CO2吸收、固化能力。
蓝藻不仅吸收CO2能力，并且也可吸收亚硝酸及亚硫酸作营养物质，故而对解决酸雨问题也是有益的。蓝藻在25℃～50℃间可繁殖，最佳培养温度为45℃，在此情况下4小时细胞即可分裂一次。微细藻在海水中即可繁殖，大量培植时可用海水，这也是应用的一个优点。
海藻与地球的冷却
每逢盛夏，阳光明媚，正是海藻扬眉吐气的季节。人们对藻类在1989年从波罗的海刮到南方来的滚滚有毒“红潮”现象有成见。最新研究显示，海藻在调节地球气候中发挥着极其重要而微妙的作用。藻类还能维持环境中稳定的硫含量，促进云的形成，那么，能否利用海藻来抑制全球变暖呢？
海藻如何操纵云的形成，对预测地球如何变暖看来是至关重要的一环，气候学家告诉我们，云是辐射热的重要调节器。云既能反射从太阳表面射来的短波辐射，也能吸收和重新放射出从地球表面射来的长波辐射，云层中水蒸气的凝结和冰的融化可谓大气基本能量的一台“平衡秤”。云层与气候变化的关系的实验模拟表明云层很大程度上影响全球变暖过程，进而降低地球变暖速度，证据表明藻类对这一过程担负着重任。
过去许多人疑惑，为什么海洋空气具有清新爽快的滋味？原来是一种称为甲硫醚的化学物质所赋予的。现又发现，正是这种奇妙的物质充当了海藻与气候之间关系纽带的角色。通常当藻类死亡或被浮游生物所擦伤时便会向大海中释放一种物质，这种物质经分解形成甲硫醚，其中10%进入大气。
硫是地球上重要的元素，过去大都认定甲硫醚是从陆地上冲刷到海洋而完成其循环途径的，其实，甲硫醚的影响远远超出了其在循环中的作用，其在大气中起反应可生成三种化合物：二氧化硫、硫酸酯和甲磺酸。水蒸气则在含有硫酸酯和甲磺酸的大气微粒上发生聚集，这样便形成了云。据估计整个地球表面50%的云由此而形成的。
自然界中硫的转移主要有人类活动和藻类两大动力，估计人类生产和生活中转移的硫量每年约8000万吨，海藻则每年将2000万～5000万吨从海洋转移到大气中。特别是温带海洋中的藻类在每年的春夏两季最为忙碌，转移达最高峰，其中一种称为棕囊藻的海藻唱主角，正是这种藻每年筑起“海上长城”——海绵长堤。东英格兰大的科学家曾对北海海面的甲硫醚浓度进行了9个月的跟踪测定，发现夏季浓度高达冬季浓度的100倍。此外，不同海域的甲硫醚浓度差异显著，通常富含养分的大陆架比贫瘠空旷的洋体海藻量多，因而甲硫醚也丰富。研究还发现，由于温室效应变暖而使热的海域促进藻类生长，进而导致更多地形成甲硫醚，当然会产生更多的云层，无疑会使更多的太阳能被反射，最终降低地球的气温。如此看来，藻类可谓一座巨大的调节全球气温的“恒温器”。
澳大利亚科学家比格等通过直接测定南极地带远洋中甲硫醚的浓度，证实了恒温器理论。他们发现，进入大气中的大量甲硫醚根本就没有到达大陆，而是伴随降雨又返回海洋。而且甲硫醚一旦进入大气，便迅速与活性羟基或硝酸根作用，硝酸根是在阳光、水蒸气、臭氧和氮氧化物相互作用形成的，于是便形成两个结果：如果其失去氢原子，甲硫醚最终生成二氧化硫和硫酸酯悬浮微粒；如果其获得羟基，最终生成甲磺酸。
既然海藻能促进地球冷却，很自然人们会设法促进海藻的繁衍生长，迄今已发现了一种行之有效的简单方法：向海洋施铁肥。研究发现，海藻在许多海域的生长中并不仅仅受限于氮和磷等一般营养的缺乏，特别还受缺铁的影响。通常铁元素需经大陆刮起尘土才能到达遥远的海洋，这就是为什么较远的海洋如南冰洋，水中虽然富含氮和磷而生物活性却不高的道理。海洋学家马丁曾在莫斯兰丁海域进行了五年研究，当把铁元素加入富含养分的区域后，海藻的生物活性竟猛增10倍之多。由此马丁断言，只要把铁加入那些富含营养但却生物活性低的海域，便可降低全球变暖进程。因为藻类产量愈高，进入大气中过量的碳便会被固定愈多，如同陆地上种树的作用一样。随后，科学家在太平洋加拉怕群岛附近约一万平方公里海域进行施肥研究，查看藻类体积和分布变化、监测CO2和甲硫醚气体的释放和吸收情况。他们希望这项研究有助于预测海藻对气候变暖究竟起多大作用。现在问题在于，补铁是否有利于三种主要海藻：硅藻、颗石鞭毛藻和棕囊藻的生长。因为硅藻能固定碳，却产生的甲硫醚少；颗石鞭毛藻能产生大量甲硫醚却释放CO2；只有棕囊藻最理想，不但吸收碳，而且产生大量的甲硫醚。以此为基础的计算机模型表明，促进藻类生长每年可减少大气中约20亿吨CO2，与人类活动每年释放的50亿吨相差甚远，为此，海洋生物学家试图寻找更优良的藻种，如获突破，海藻便有望成为真正的“地球恒温器”。
所有这些，都只是人类向气候挑战迈出的第一步，或许有些方法会遭受非议，尽管如此，这些探索和尝试总是很必要的。其实问题很明显：面对威胁，人类从未消极被动过，那么现在面临这样一种威胁，人类能否一如既往呢？人类的行动已经说明，人类会迎接任何挑战的。
水资源的利用与保护
在地球上的各种化合物中，水无疑是最特殊和最重要的一种。当我们力求从化学角度确定地球在整个太阳系中的位置并将地球和其他行星相区别时，我们便会发现，惟独地球上有水。