能源與環(huán)境系統(tǒng)工程概論

1、 第一節(jié)第一節(jié) 能量能量 第二節(jié)第二節(jié) 能源的分類與評(píng)價(jià)能源的分類與評(píng)價(jià) 第三節(jié)第三節(jié) 能源與人類文明能源與人類文明 第四節(jié)第四節(jié) 能源資源生產(chǎn)與消費(fèi)能源資源生產(chǎn)與消費(fèi) 第五節(jié)第五節(jié) 能源與環(huán)境能源與環(huán)境 第六節(jié)第六節(jié) 能源的可持續(xù)發(fā)展能源的可持續(xù)發(fā)展 物質(zhì)、能量和信息是構(gòu)成客觀世界的基礎(chǔ)。物質(zhì)、能量和信息是構(gòu)成客觀世界的基礎(chǔ)。 科學(xué)史觀認(rèn)為，世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，沒科學(xué)史觀認(rèn)為，世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，沒有物質(zhì)，世界便虛無飄渺；運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)存有物質(zhì)，世界便虛無飄渺；運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)存在的方式，是物質(zhì)固有的屬性，能量則是在的方式，是物質(zhì)固有的屬性，能量則是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的度量。物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的度量。 能量：是用以衡量所

2、有物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)模的統(tǒng)能量：是用以衡量所有物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)模的統(tǒng)一的客觀尺度。一的客觀尺度。 宇宙間一切運(yùn)動(dòng)著的物體，都具有能量，宇宙間一切運(yùn)動(dòng)著的物體，都具有能量，人類的一切活動(dòng)都與能量及其使用緊密人類的一切活動(dòng)都與能量及其使用緊密相關(guān)。相關(guān)。 所謂能量，也就是所謂能量，也就是“產(chǎn)生某種效果（變產(chǎn)生某種效果（變 化）的能力化）的能力”。反過來說，產(chǎn)生某種。反過來說，產(chǎn)生某種效果（變化）的過程必然伴隨能量的消效果（變化）的過程必然伴隨能量的消耗和轉(zhuǎn)化。耗和轉(zhuǎn)化。 能量在物理中的符號(hào)一般是能量在物理中的符號(hào)一般是E E，其國際單，其國際單位是焦耳位是焦耳J J 。 機(jī)械能機(jī)械能 熱熱 能能 電電 能能 輻

3、射能輻射能 化學(xué)能化學(xué)能 核核 能能 機(jī)械能是與物體宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)或空間狀機(jī)械能是與物體宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)或空間狀態(tài)相關(guān)的能量，前者稱為動(dòng)能，后者稱態(tài)相關(guān)的能量，前者稱為動(dòng)能，后者稱為勢(shì)能。為勢(shì)能。 機(jī)械能是動(dòng)能與部分勢(shì)能的總和，是表機(jī)械能是動(dòng)能與部分勢(shì)能的總和，是表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與高度的物理量。示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與高度的物理量。 如果質(zhì)量為如果質(zhì)量為m的物體的運(yùn)動(dòng)速度為的物體的運(yùn)動(dòng)速度為v則該則該物體的動(dòng)能物體的動(dòng)能Ek可以用下式計(jì)算：可以用下式計(jì)算： 重力勢(shì)能重力勢(shì)能Ep可以用下式計(jì)算：可以用下式計(jì)算：2k21mvE mgHE p 彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能 的計(jì)算式為：的計(jì)算式為： 表面能表面能 可用下式計(jì)算

4、：可用下式計(jì)算： 221kxE SEsEsE 構(gòu)成物質(zhì)的微觀構(gòu)成物質(zhì)的微觀分子運(yùn)動(dòng)分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的動(dòng)能和勢(shì)能總和稱為熱能。這種能量的宏觀表現(xiàn)是總和稱為熱能。這種能量的宏觀表現(xiàn)是溫度的高低，它反映了分子運(yùn)動(dòng)的激烈溫度的高低，它反映了分子運(yùn)動(dòng)的激烈程度。通常熱能程度。通常熱能Eq可表述成如下的形式：可表述成如下的形式： STEdq 電能是和電子流動(dòng)與積累有關(guān)的一種能電能是和電子流動(dòng)與積累有關(guān)的一種能量，通常由電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換而來，量，通常由電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換而來，或是通過發(fā)電機(jī)由機(jī)械能轉(zhuǎn)換得到；反或是通過發(fā)電機(jī)由機(jī)械能轉(zhuǎn)換得到；反之，電能也可以通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)械之，電能也可以通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

5、換為機(jī)械能，從而顯示出電做功的本領(lǐng)。能，從而顯示出電做功的本領(lǐng)。 UIE e 輻射能是物體以電磁波形式發(fā)射的能量。輻射能是物體以電磁波形式發(fā)射的能量。 物體的輻射能物體的輻射能Er可由下式計(jì)算：可由下式計(jì)算： 40r100TcE 化學(xué)能是物質(zhì)結(jié)構(gòu)能的一種，即原子核化學(xué)能是物質(zhì)結(jié)構(gòu)能的一種，即原子核外進(jìn)行化學(xué)變化時(shí)放出的能量。外進(jìn)行化學(xué)變化時(shí)放出的能量。 按化學(xué)熱力學(xué)定義，物質(zhì)或物系在化學(xué)按化學(xué)熱力學(xué)定義，物質(zhì)或物系在化學(xué)反應(yīng)過程中以熱能形式釋放的內(nèi)能稱為反應(yīng)過程中以熱能形式釋放的內(nèi)能稱為化學(xué)能?；瘜W(xué)能。 化學(xué)能的來源是在化學(xué)反應(yīng)中由于原子化學(xué)能的來源是在化學(xué)反應(yīng)中由于原子最外層電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改

6、變和原子能級(jí)最外層電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變和原子能級(jí)發(fā)生變化的結(jié)果。發(fā)生變化的結(jié)果。 核能是蘊(yùn)藏在原子核內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)能。核能是蘊(yùn)藏在原子核內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)能。 輕質(zhì)量的原子核（氘、氚等）和重質(zhì)量輕質(zhì)量的原子核（氘、氚等）和重質(zhì)量的原子核（鈾等）核子之間的結(jié)合力比的原子核（鈾等）核子之間的結(jié)合力比中等質(zhì)量原子核的結(jié)合力小，這兩類原中等質(zhì)量原子核的結(jié)合力小，這兩類原子核在一定的條件下可以通過核聚變和子核在一定的條件下可以通過核聚變和核裂變轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧匀唤绺€(wěn)定的中等質(zhì)核裂變轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧匀唤绺€(wěn)定的中等質(zhì)量原子核，同時(shí)釋放出巨大的結(jié)合能。量原子核，同時(shí)釋放出巨大的結(jié)合能。這種結(jié)合能就是核能。這種結(jié)合能就是核能

7、。 秦山核電站是我國自行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營管理的第一座秦山核電站是我國自行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營管理的第一座3030萬千瓦壓水堆核電站，地處浙江省海萬千瓦壓水堆核電站，地處浙江省海鹽縣。由中國核工業(yè)集團(tuán)公司鹽縣。由中國核工業(yè)集團(tuán)公司100%100%控股，秦山核電公司負(fù)責(zé)運(yùn)行管理?？毓?，秦山核電公司負(fù)責(zé)運(yùn)行管理。 狀態(tài)性狀態(tài)性 可加性可加性 傳遞性傳遞性 轉(zhuǎn)換性轉(zhuǎn)換性 做功性做功性 貶值性貶值性 能量在空間上的轉(zhuǎn)移，即能量的傳輸。能量在空間上的轉(zhuǎn)移，即能量的傳輸。 能量在時(shí)間上的轉(zhuǎn)移，即能量的儲(chǔ)存。能量在時(shí)間上的轉(zhuǎn)移，即能量的儲(chǔ)存。能量的轉(zhuǎn)換能量的轉(zhuǎn)換 能量傳遞是有條件的，即在有能量密度能量傳遞是有條件

8、的，即在有能量密度差的條件下，能量總是從能量密度大的差的條件下，能量總是從能量密度大的物質(zhì)或能量集中的地方，向能量密度小物質(zhì)或能量集中的地方，向能量密度小的物質(zhì)或地方傳遞；總是從集中到分散的物質(zhì)或地方傳遞；總是從集中到分散并逐步達(dá)到平衡。并逐步達(dá)到平衡。 能量傳遞遵循一定的規(guī)律，即能量傳遞能量傳遞遵循一定的規(guī)律，即能量傳遞的速率正比于傳遞的動(dòng)力而反比于傳遞的速率正比于傳遞的動(dòng)力而反比于傳遞的阻力。的阻力。 能量的傳遞包括轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)換兩種形式。能量的傳遞包括轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)換兩種形式。轉(zhuǎn)移是某種形態(tài)的能量從一地轉(zhuǎn)移到另轉(zhuǎn)移是某種形態(tài)的能量從一地轉(zhuǎn)移到另一地，從一物轉(zhuǎn)移到另一物；轉(zhuǎn)換則是一地，從一物轉(zhuǎn)移到另

9、一物；轉(zhuǎn)換則是能量由一種形態(tài)變?yōu)榱硪恍螒B(tài)。能量由一種形態(tài)變?yōu)榱硪恍螒B(tài)。 能量傳遞的途徑主要有兩條：由物質(zhì)交能量傳遞的途徑主要有兩條：由物質(zhì)交換和質(zhì)量遷移而攜帶的能量稱為攜帶能；換和質(zhì)量遷移而攜帶的能量稱為攜帶能；在體系邊界面上的能量交換稱為交換能。在體系邊界面上的能量交換稱為交換能。 在體系邊界面上的能量交換通常以兩種方在體系邊界面上的能量交換通常以兩種方法進(jìn)行：法進(jìn)行： 傳熱傳熱由溫差引起的能量交換，這是能由溫差引起的能量交換，這是能量傳遞的微觀形式；量傳遞的微觀形式； 做功做功由非溫差引起的能量交換，這是由非溫差引起的能量交換，這是能量傳遞的宏觀形式。能量傳遞的宏觀形式。 通過能量交換而實(shí)

10、現(xiàn)的能量傳遞，即傳通過能量交換而實(shí)現(xiàn)的能量傳遞，即傳熱和做功，其具體方式為：傳熱的三種熱和做功，其具體方式為：傳熱的三種基本方式是熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射；基本方式是熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射；做功（這里指機(jī)械功）的三種基本方式做功（這里指機(jī)械功）的三種基本方式是容積功、轉(zhuǎn)動(dòng)軸功和流動(dòng)功（推動(dòng)是容積功、轉(zhuǎn)動(dòng)軸功和流動(dòng)功（推動(dòng)功）。功）。 能量傳遞的結(jié)果主要體現(xiàn)在兩方面，即能量傳遞的結(jié)果主要體現(xiàn)在兩方面，即能量使用過程中所起的作用以及能量傳能量使用過程中所起的作用以及能量傳遞的最終去向。遞的最終去向。 能量傳遞的最終去向通常只有兩條：或能量傳遞的最終去向通常只有兩條：或轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品，或散失于環(huán)境，包括直

11、接轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品，或散失于環(huán)境，包括直接損失和用于過程后再進(jìn)入環(huán)境這兩種情損失和用于過程后再進(jìn)入環(huán)境這兩種情況。況。 能量傳遞的實(shí)質(zhì)實(shí)際上就是能量利用的能量傳遞的實(shí)質(zhì)實(shí)際上就是能量利用的實(shí)質(zhì)。如果把產(chǎn)品的使用也包括在內(nèi)，實(shí)質(zhì)。如果把產(chǎn)品的使用也包括在內(nèi)，能量的最終去向只能是唯一的，即最終能量的最終去向只能是唯一的，即最終進(jìn)入環(huán)境。進(jìn)入環(huán)境。 所謂能源，是指能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)換而所謂能源，是指能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)換而獲取某種能量的自然資源。獲取某種能量的自然資源。 自然資源包括煤、石油、天然氣、太陽自然資源包括煤、石油、天然氣、太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、核能等。能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、核能等?為了便于

12、運(yùn)輸和使用，上述資源經(jīng)加工為了便于運(yùn)輸和使用，上述資源經(jīng)加工可得到一些更符合使用要求的能量來源，可得到一些更符合使用要求的能量來源，如煤氣、電力、焦炭、蒸汽、沼氣、氫如煤氣、電力、焦炭、蒸汽、沼氣、氫能等。能等。 由于可被人類利用的能源多種多樣，因由于可被人類利用的能源多種多樣，因此有以下七種不同的分類方法：此有以下七種不同的分類方法：（1 1）按地球上的能量來源分；）按地球上的能量來源分；（2 2）按被利用的程度分；）按被利用的程度分；（3 3）按獲得的方法分；）按獲得的方法分；（4 4）按能否再生分；）按能否再生分；（5 5）按能源本身的性質(zhì)分；）按能源本身的性質(zhì)分；（6 6）按是否作為燃

13、料分；）按是否作為燃料分；（7 7）按對(duì)環(huán)境的污染情況分。）按對(duì)環(huán)境的污染情況分。 來自于地球本身，如核能、地?zé)崮艿?；來自于地球本身，如核能、地?zé)崮艿龋?來自于地球外天體，如宇宙射線及來自于地球外天體，如宇宙射線及太陽太陽能能，以及由太陽能引起的水能、風(fēng)能、，以及由太陽能引起的水能、風(fēng)能、波浪能、海洋溫差能、生物質(zhì)能、光合波浪能、海洋溫差能、生物質(zhì)能、光合作用等；作用等； 來自于地球和其他星體的相互作用，如來自于地球和其他星體的相互作用，如潮汐能。潮汐能。，如煤炭、石油、天然氣、水，如煤炭、石油、天然氣、水能和核裂變能等；能和核裂變能等；，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、?/p>

14、汐能、生物質(zhì)能及核聚變能等。汐能、生物質(zhì)能及核聚變能等。，即可供直接利用的能源，如，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能等；煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能等；，即由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)，即由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換而來的能源，如電能、蒸汽、焦炭、換而來的能源，如電能、蒸汽、焦炭、煤氣、氫能等，它們使用方便，是高品煤氣、氫能等，它們使用方便，是高品質(zhì)的能源。質(zhì)的能源。，即不會(huì)隨其本身的轉(zhuǎn)化或，即不會(huì)隨其本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而越來越少的能源，具有自人類的利用而越來越少的能源，具有自然的恢復(fù)能力，如水能、風(fēng)能、潮汐能、然的恢復(fù)能力，如水能、風(fēng)能、潮汐能、太陽能等；太陽能等；，它隨人類的

15、利用而越來越，它隨人類的利用而越來越少，是經(jīng)過億萬年形成而在短期內(nèi)無法少，是經(jīng)過億萬年形成而在短期內(nèi)無法恢復(fù)再生的，如石油、煤、天然氣、核恢復(fù)再生的，如石油、煤、天然氣、核燃料等。燃料等。（燃料能源），如石油、煤、（燃料能源），如石油、煤、天然氣、地?zé)?、氫等，它們可以直接?chǔ)天然氣、地?zé)?、氫等，它們可以直接?chǔ)存；存；（非燃料能源），如風(fēng)能、（非燃料能源），如風(fēng)能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、雷電、電磁能和一般熱能等，它們無法雷電、電磁能和一般熱能等，它們無法直接儲(chǔ)存。直接儲(chǔ)存。，即對(duì)環(huán)境無污染或污染很小，即對(duì)環(huán)境無污染或污染很小的能源，如太陽能、水能、海洋

16、能等；的能源，如太陽能、水能、海洋能等； 狹義的清潔能源僅指可再生能源狹義的清潔能源僅指可再生能源未未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。，即對(duì)環(huán)境污染較大的能源，即對(duì)環(huán)境污染較大的能源，如煤、石油等。如煤、石油等。 能源多種多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了正能源多種多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了正 確選擇和使用能源，必須對(duì)各種能源確選擇和使用能源，必須對(duì)各種能源 進(jìn)行正確的評(píng)價(jià)。進(jìn)行正確的評(píng)價(jià)。 儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量 能量密度能量密度 儲(chǔ)能的可能性與供能的連續(xù)性儲(chǔ)能的可能性與供能的連續(xù)性 能源的地理分布能源的地理分布 開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備費(fèi)用開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備費(fèi)用 運(yùn)輸費(fèi)用與損耗運(yùn)輸費(fèi)用與損耗 能源的可再生性能

17、源的可再生性 能源的品位能源的品位 對(duì)環(huán)境的影響對(duì)環(huán)境的影響 人類利用能源的歷史，也就是人類認(rèn)識(shí)和人類利用能源的歷史，也就是人類認(rèn)識(shí)和征服自然的歷史。征服自然的歷史。 (1)(1)火的發(fā)現(xiàn)和利用；火的發(fā)現(xiàn)和利用； (2)(2)畜力、風(fēng)力、水力等自然動(dòng)力的利畜力、風(fēng)力、水力等自然動(dòng)力的利用；用； (3)(3)化石燃料的開發(fā)和熱的利用；化石燃料的開發(fā)和熱的利用； (4)(4)電的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用；電的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用； (5)(5)原子核能的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用。原子核能的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用。人類社會(huì)已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)能源時(shí)期：人類社會(huì)已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)能源時(shí)期： 薪柴時(shí)期；薪柴時(shí)期； 煤炭時(shí)期；煤炭時(shí)期； 石油時(shí)期。

18、石油時(shí)期。 主要以薪柴等生物質(zhì)燃料為主要能源的主要以薪柴等生物質(zhì)燃料為主要能源的 時(shí)代，生產(chǎn)和生活水平極低，社會(huì)發(fā)展時(shí)代，生產(chǎn)和生活水平極低，社會(huì)發(fā)展 緩慢。緩慢。 火的發(fā)現(xiàn)是人類歷史上自覺地利用能源火的發(fā)現(xiàn)是人類歷史上自覺地利用能源的開端。的開端。 18世紀(jì)，以煤炭取代薪柴作為主要能源，世紀(jì)，以煤炭取代薪柴作為主要能源，蒸汽機(jī)成為生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿?，工業(yè)迅速蒸汽機(jī)成為生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿ΓI(yè)迅速發(fā)展，勞動(dòng)生產(chǎn)力增長(zhǎng)很快。發(fā)展，勞動(dòng)生產(chǎn)力增長(zhǎng)很快。 19世紀(jì)，電力成為工礦企業(yè)的主要?jiǎng)恿?，世紀(jì)，電力成為工礦企業(yè)的主要?jiǎng)恿?，成為生產(chǎn)和生活照明的主要來源。但這成為生產(chǎn)和生活照明的主要來源。但這時(shí)的電力工業(yè)主

19、要是依靠煤炭作為主要時(shí)的電力工業(yè)主要是依靠煤炭作為主要燃料。燃料。 石油是一種熱值高、灰分少、使用方便、石油是一種熱值高、灰分少、使用方便、易于運(yùn)輸?shù)膬?yōu)質(zhì)化石能源。易于運(yùn)輸?shù)膬?yōu)質(zhì)化石能源。 石油資源的發(fā)展，開始了能源利用的新石油資源的發(fā)展，開始了能源利用的新時(shí)期。近時(shí)期。近30年來，世界上許多國家依靠年來，世界上許多國家依靠石油和天然氣，創(chuàng)造了人類歷史上空前石油和天然氣，創(chuàng)造了人類歷史上空前的物質(zhì)文明。的物質(zhì)文明。 進(jìn)入進(jìn)入21世紀(jì)，核能將成為世界能源的主世紀(jì)，核能將成為世界能源的主角，清潔能源的時(shí)代也將隨之到來。角，清潔能源的時(shí)代也將隨之到來。 能源是發(fā)展社會(huì)生產(chǎn)和提高人民生活能源是發(fā)展社會(huì)

20、生產(chǎn)和提高人民生活 水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是推動(dòng)國民經(jīng)水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是推動(dòng)國民經(jīng) 濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。 經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高都需經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高都需要能源來支撐，因此，能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)要能源來支撐，因此，能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。從世界能源發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。從世界能源消費(fèi)的增長(zhǎng)趨勢(shì)看，能源消費(fèi)與世界經(jīng)消費(fèi)的增長(zhǎng)趨勢(shì)看，能源消費(fèi)與世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)是一致的。濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)是一致的。 世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)踐證明，在經(jīng)濟(jì)世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)踐證明，在經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展的情況下，能源消耗總量和能正常發(fā)展的情況下，能源消耗總量和能源消耗增長(zhǎng)速度與國民經(jīng)

21、濟(jì)生產(chǎn)總值和源消耗增長(zhǎng)速度與國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值和國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率成正比例關(guān)系。國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率成正比例關(guān)系。 從某種意義講，能源消費(fèi)彈性系數(shù)越大，從某種意義講，能源消費(fèi)彈性系數(shù)越大，意味著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)利用能源的效率越低，意味著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)利用能源的效率越低，反之越高。反之越高。 世界經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)展的歷史顯示，處于世界經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)展的歷史顯示，處于工業(yè)化初期的國家，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)主要依工業(yè)化初期的國家，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)主要依靠能源密集型工業(yè)的發(fā)展，能源效率也靠能源密集型工業(yè)的發(fā)展，能源效率也較低，因此能源消費(fèi)彈性系數(shù)多大于較低，因此能源消費(fèi)彈性系數(shù)多大于1。 能源是人類存在和發(fā)展的重要物質(zhì)條件，能源是人

22、類存在和發(fā)展的重要物質(zhì)條件，與人民生活經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。與人民生活經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。 人們的日常生活處處離不開能源，不僅人們的日常生活處處離不開能源，不僅衣、食、住、行，而且文化娛樂、醫(yī)療衣、食、住、行，而且文化娛樂、醫(yī)療衛(wèi)生等都與能源密切相關(guān)。衛(wèi)生等都與能源密切相關(guān)。 新中國成立新中國成立6060年來，我國能源發(fā)展取得年來，我國能源發(fā)展取得舉世矚目的成就，形成了煤炭為主體、舉世矚目的成就，形成了煤炭為主體、電力為中心、石油天然氣和可再生能源電力為中心、石油天然氣和可再生能源全面發(fā)展的能源供應(yīng)格局。全面發(fā)展的能源供應(yīng)格局。 在能源需求總量巨大、而能源資源保有量在能源需求總量巨大、而能源資源保有

23、量并不十分充足的基礎(chǔ)上，能源總自給率始并不十分充足的基礎(chǔ)上，能源總自給率始終保持在終保持在90%90%以上。以上。 目前我國一次能源消費(fèi)量已超過俄羅斯，目前我國一次能源消費(fèi)量已超過俄羅斯，居世界第二位，但由于人口過多，人均能居世界第二位，但由于人口過多，人均能耗水平仍很低，全面建設(shè)小康社會(huì)仍然是耗水平仍很低，全面建設(shè)小康社會(huì)仍然是我國人民面臨的重要任務(wù)。我國人民面臨的重要任務(wù)。 19941994年年1973年和年和2002年世界硬煤產(chǎn)量的地區(qū)分布圖年世界硬煤產(chǎn)量的地區(qū)分布圖1973年和年和2002年世界石油產(chǎn)量的地區(qū)分布圖年世界石油產(chǎn)量的地區(qū)分布圖1973年和年和2002年世界天然氣產(chǎn)量的地區(qū)

24、分布圖年世界天然氣產(chǎn)量的地區(qū)分布圖1971年和年和2001年世界一次能源供應(yīng)量的地區(qū)分布圖年世界一次能源供應(yīng)量的地區(qū)分布圖 當(dāng)今世界的能源消費(fèi)當(dāng)今世界的能源消費(fèi)仍以石油為主。仍以石油為主。1973年和年和2001年世界能源終端總消費(fèi)量的構(gòu)成年世界能源終端總消費(fèi)量的構(gòu)成1973年和年和2001年世界煤炭消費(fèi)的行業(yè)構(gòu)成年世界煤炭消費(fèi)的行業(yè)構(gòu)成1973年和年和2001年世界石油消費(fèi)的行業(yè)構(gòu)成年世界石油消費(fèi)的行業(yè)構(gòu)成1973年和年和2001年世界天然氣消費(fèi)的行業(yè)構(gòu)成年世界天然氣消費(fèi)的行業(yè)構(gòu)成 能源資源總量比較豐富。能源資源總量比較豐富。 人均能源資源擁有量較低。人均能源資源擁有量較低。 能源資源賦存分

25、布不均衡。能源資源賦存分布不均衡。 能源資源開發(fā)難度較大。能源資源開發(fā)難度較大。 供給能力明顯提高。供給能力明顯提高。 能源節(jié)約效果顯著。能源節(jié)約效果顯著。 消費(fèi)結(jié)構(gòu)有所優(yōu)化。消費(fèi)結(jié)構(gòu)有所優(yōu)化。 科技水平迅速提高。科技水平迅速提高。 環(huán)境保護(hù)取得進(jìn)展。環(huán)境保護(hù)取得進(jìn)展。 市場(chǎng)環(huán)境逐步完善。市場(chǎng)環(huán)境逐步完善。 資源約束突出，能源效率偏低。資源約束突出，能源效率偏低。 能源消費(fèi)以煤為主，環(huán)境壓力加大。能源消費(fèi)以煤為主，環(huán)境壓力加大。 市場(chǎng)體系不完善，應(yīng)急能力有待加強(qiáng)。市場(chǎng)體系不完善，應(yīng)急能力有待加強(qiáng)。 從從20062006年至年至20302030年世界一次能源需求從年世界一次能源需求從117.31

26、17.3億噸油當(dāng)量增億噸油當(dāng)量增長(zhǎng)到了長(zhǎng)到了170.1170.1多億噸油當(dāng)量，增長(zhǎng)了多億噸油當(dāng)量，增長(zhǎng)了4545，平均每年增長(zhǎng)，平均每年增長(zhǎng)1.61.6。 由于中國和印度的經(jīng)濟(jì)持續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，在由于中國和印度的經(jīng)濟(jì)持續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，在20062006年至年至20302030年年期間，其一次能源需求的增長(zhǎng)將占世界一次能源總需求增期間，其一次能源需求的增長(zhǎng)將占世界一次能源總需求增長(zhǎng)量的一半以上。長(zhǎng)量的一半以上。 非經(jīng)合組織非經(jīng)合組織(Non-OECD)(Non-OECD)國家占總增長(zhǎng)量的國家占總增長(zhǎng)量的8787。 全球石油需求（生物燃料除外）平均每年上升全球石油需求（生物燃料除外）平均每年上升1 1 ，

27、從，從20072007年年85008500萬桶萬桶/ /日增加到日增加到20302030年年1.061.06億桶億桶/ /日。日。 全球天然氣需求的增長(zhǎng)更加迅速，以全球天然氣需求的增長(zhǎng)更加迅速，以1.81.8的速度遞增，在的速度遞增，在能源需求總額中所占比例微略上升至能源需求總額中所占比例微略上升至2222 。 世界煤炭需求量平均每年增長(zhǎng)世界煤炭需求量平均每年增長(zhǎng)2 2，其在全球能源需求量中，其在全球能源需求量中的份額從的份額從20062006年的年的2626攀升至攀升至20302030年的年的2929。 現(xiàn)代可再生能源技術(shù)發(fā)展極為迅速，將于現(xiàn)代可再生能源技術(shù)發(fā)展極為迅速，將于20102010

28、年后不久超年后不久超過天然氣，成為僅次于煤炭的第二大電力燃料。過天然氣，成為僅次于煤炭的第二大電力燃料。 聯(lián)合國最新公布的研究結(jié)果顯示，在過聯(lián)合國最新公布的研究結(jié)果顯示，在過去去30年中，雖然國際社會(huì)在環(huán)保領(lǐng)域取年中，雖然國際社會(huì)在環(huán)保領(lǐng)域取得了一定成績(jī)，但全球整體環(huán)境狀況持得了一定成績(jī)，但全球整體環(huán)境狀況持續(xù)惡化。國際社會(huì)普遍認(rèn)為，續(xù)惡化。國際社會(huì)普遍認(rèn)為，貧困和過貧困和過度消費(fèi)導(dǎo)致人類無節(jié)制地開發(fā)和破壞自度消費(fèi)導(dǎo)致人類無節(jié)制地開發(fā)和破壞自然資源然資源，這是造成環(huán)境惡化的罪魁禍?zhǔn)住?，這是造成環(huán)境惡化的罪魁禍?zhǔn)住?世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類賴以生存的環(huán)境是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類賴以生存的環(huán)境是不協(xié)調(diào)的，經(jīng)

29、濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)給環(huán)境不協(xié)調(diào)的，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)給環(huán)境造成了巨大的壓力，對(duì)發(fā)展中國家這種造成了巨大的壓力，對(duì)發(fā)展中國家這種情況尤為突出。情況尤為突出。 全球環(huán)境惡化主要表現(xiàn)在大氣和江海污全球環(huán)境惡化主要表現(xiàn)在大氣和江海污染加劇、大面積土地退化、森林面積急染加劇、大面積土地退化、森林面積急劇減少、淡水資源日益短缺、大氣層臭劇減少、淡水資源日益短缺、大氣層臭氧空洞擴(kuò)大、生物多樣性受到威脅等多氧空洞擴(kuò)大、生物多樣性受到威脅等多方面，同時(shí)溫室氣體的過量排放導(dǎo)致全方面，同時(shí)溫室氣體的過量排放導(dǎo)致全球氣候變暖，使自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和球氣候變暖，使自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和強(qiáng)度大幅增加。強(qiáng)度大幅增加。 1999

30、年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn)的臭氧空洞是的臭氧空洞是有史以來觀測(cè)有史以來觀測(cè)到的最大一次，到的最大一次，達(dá)到達(dá)到2600萬萬km2的面積的面積。 海平面上升與陸地淹沒；海平面上升與陸地淹沒； 冰川消退；冰川消退； 氣候帶的移動(dòng)；氣候帶的移動(dòng)； 颶風(fēng)的加劇颶風(fēng)的加劇 ； 植被的遷徙與物種滅絕植被的遷徙與物種滅絕 ； 洋流的變化與厄爾尼諾現(xiàn)象；洋流的變化與厄爾尼諾現(xiàn)象； 荒漠化荒漠化 。CO2濃度濃度/106溫度偏差溫度偏差/C年份年份地球表面溫度的歷史變遷地球表面溫度的歷史變遷資料來源：資料來源：The Carbon Dioxide information Analysis Center. Oak Ridge

31、National Laboratory. 1995CO2濃度濃度平均溫度偏差平均溫度偏差 20世紀(jì)世紀(jì)80年代中期，在南極上空發(fā)現(xiàn)了年代中期，在南極上空發(fā)現(xiàn)了，它與地球變暖及所謂的，它與地球變暖及所謂的和和問題構(gòu)成全球性的大氣問題構(gòu)成全球性的大氣環(huán)境問題，明顯地危及全人類的生存和環(huán)境問題，明顯地危及全人類的生存和繁衍，引起了國際社會(huì)的高度關(guān)注，使繁衍，引起了國際社會(huì)的高度關(guān)注，使當(dāng)今的世界環(huán)境問題具有明顯的時(shí)代特當(dāng)今的世界環(huán)境問題具有明顯的時(shí)代特征。征。中國每排放一噸二氧化硫造成的經(jīng)濟(jì)損中國每排放一噸二氧化硫造成的經(jīng)濟(jì)損失約失約2 2萬元，這就意味著每年我國因二氧萬元，這就意味著每年我國因二氧

32、化硫排放造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)化硫排放造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)50005000億元左右。億元左右。 !占全國排放比例占全國排放比例：燃煤污染物燃煤污染物SO2 : 85% CO2 : 85%NOx：60% 粉塵粉塵: 70%年份年份 城市城市東 京東 京橫 濱橫 濱川 崎川 崎四 日四 日北 京北 京上 海上 海重 慶重 慶貴 陽貴 陽年 日年 日均 值均 值0.1720.172 0.1290.129 0.2190.219 0.2320.232 0.1150.1150.120.120.360.360.4350.435測(cè) 定測(cè) 定時(shí) 間時(shí) 間日 本日 本中 國中 國1967年1967年1988年1988年 大氣能

33、使太陽短波輻射到達(dá)地面，但地大氣能使太陽短波輻射到達(dá)地面，但地表向外放出的長(zhǎng)波熱輻射線卻被大氣吸表向外放出的長(zhǎng)波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應(yīng)。名溫室效應(yīng)。最近幾十年來，地球日益變暖。最近幾十年來，地球日益變暖。 地球?yàn)槭裁磿?huì)變暖？地球?yàn)槭裁磿?huì)變暖？ 是由于人類大量使用能源而是由于人類大量使用能源而 放出的熱量使地球變暖的嗎？放出的熱量使地球變暖的嗎？ 人類一年使用的全部能源為人類一年使用的全部能源為80億億t 石油，石油，相當(dāng)于相當(dāng)于33 1016 kJ的

34、熱量。的熱量。 如果把這些熱量全部用于加熱海洋，僅如果把這些熱量全部用于加熱海洋，僅僅可以使海水溫度上升僅可以使海水溫度上升，即加熱，即加熱1萬年萬年，海水溫度也只上升到，海水溫度也只上升到1。 人類使用能源一天所放出的熱量人類使用能源一天所放出的熱量 0.1 1016kJ； 地球一天從太陽獲得的熱量地球一天從太陽獲得的熱量 1500 1016kJ。 COCO2 2這類氣體能讓太陽的短波輻射自由地這類氣體能讓太陽的短波輻射自由地通過，同時(shí)卻吸收地面發(fā)出的長(zhǎng)波輻射。通過，同時(shí)卻吸收地面發(fā)出的長(zhǎng)波輻射。 大部分太陽短波輻射可以通過大氣層達(dá)大部分太陽短波輻射可以通過大氣層達(dá)到地面，使地球表面溫度升高

35、；到地面，使地球表面溫度升高； 由于由于COCO2 2等氣體強(qiáng)烈地吸收地面的長(zhǎng)波輻等氣體強(qiáng)烈地吸收地面的長(zhǎng)波輻射，使散失到宇宙空間的熱量減少，于射，使散失到宇宙空間的熱量減少，于是地面吸收的熱量多，散失的熱量少，是地面吸收的熱量多，散失的熱量少，導(dǎo)致地球溫度升高。導(dǎo)致地球溫度升高。 CO2不吸收短波，只吸收長(zhǎng)波，于是，地不吸收短波，只吸收長(zhǎng)波，于是，地球表面吸收的太陽輻射就散不出去，從而球表面吸收的太陽輻射就散不出去，從而使地表溫度升高，地球變暖。使地表溫度升高，地球變暖。 像像CO2這類會(huì)使地球變暖的氣體就稱為溫這類會(huì)使地球變暖的氣體就稱為溫室氣體，溫室氣體還包括水蒸氣、室氣體，溫室氣體還包

36、括水蒸氣、SO2、N2O、甲烷、氟利昂等。、甲烷、氟利昂等。 由于人類由于人類使用化石使用化石燃料，其排放出的燃料，其排放出的等溫室氣體對(duì)輻射的選等溫室氣體對(duì)輻射的選擇擇 性和吸收特性是地球性和吸收特性是地球變暖的主要原因。變暖的主要原因。/10-6/C年份年份年份年份Parts per million/10-6Temp. anomary/C 地球表面變暖，在遠(yuǎn)離赤道的地方變化最顯著。地球表面變暖，在遠(yuǎn)離赤道的地方變化最顯著。 雖然某些地區(qū)由于蒸發(fā)迅速和風(fēng)型改變會(huì)變得雖然某些地區(qū)由于蒸發(fā)迅速和風(fēng)型改變會(huì)變得更干燥，但全球降雨量增加。更干燥，但全球降雨量增加。 沿海岸的亞熱帶出現(xiàn)更潮濕的季風(fēng)。沿

37、海岸的亞熱帶出現(xiàn)更潮濕的季風(fēng)。 在高海拔和高緯度地區(qū)更頻繁地出現(xiàn)更大的風(fēng)在高海拔和高緯度地區(qū)更頻繁地出現(xiàn)更大的風(fēng)雪。雪。 在內(nèi)地，大陸中部地區(qū)出現(xiàn)較早的雪融和潮濕在內(nèi)地，大陸中部地區(qū)出現(xiàn)較早的雪融和潮濕的春季，夏季漫長(zhǎng)且來得早，干旱更加頻繁。的春季，夏季漫長(zhǎng)且來得早，干旱更加頻繁。 在高緯度地區(qū)，農(nóng)業(yè)條件會(huì)更好些。在高緯度地區(qū)，農(nóng)業(yè)條件會(huì)更好些。 由于海水的邊界向北移動(dòng)，因此海洋冰量減少。由于海水的邊界向北移動(dòng)，因此海洋冰量減少。 沿海海平面每世紀(jì)上升幾英尺。沿海海平面每世紀(jì)上升幾英尺。 颶風(fēng)更頻繁、更強(qiáng)大，并向高緯度地區(qū)擴(kuò)展。颶風(fēng)更頻繁、更強(qiáng)大，并向高緯度地區(qū)擴(kuò)展。 森林火災(zāi)更頻繁、更嚴(yán)重。

38、森林火災(zāi)更頻繁、更嚴(yán)重。 大量物種迅速滅絕。大量物種迅速滅絕。 由于氣候的原因，人口死亡率增加。由于氣候的原因，人口死亡率增加。Sea level rise/mYear 第一個(gè)層次是從能源利用的角度：第一個(gè)層次是從能源利用的角度：（1）提高能源的利用率和轉(zhuǎn)化效率，減少）提高能源的利用率和轉(zhuǎn)化效率，減少化石燃料的消耗量化石燃料的消耗量;（2）調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力推廣節(jié)能新技術(shù)；）調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力推廣節(jié)能新技術(shù)；（3）開發(fā)不產(chǎn)生）開發(fā)不產(chǎn)生CO2的新能源，如核能、的新能源，如核能、太陽能、地?zé)崮?、海洋能；太陽能、地?zé)崮?、海洋能；?）推廣植樹綠化，限制森林砍伐，制止）推廣植樹綠化，限制森林砍伐，制

39、止對(duì)熱帶森林的破壞；對(duì)熱帶森林的破壞；（5）減慢世界人口增長(zhǎng)速度，在農(nóng)村發(fā)展）減慢世界人口增長(zhǎng)速度，在農(nóng)村發(fā)展“能源農(nóng)場(chǎng)能源農(nóng)場(chǎng)”，一方面利用種植薪柴樹，一方面利用種植薪柴樹木通過光合作用固定木通過光合作用固定CO2，另一方面燃，另一方面燃燒薪柴比燃用化石燃料產(chǎn)生的燒薪柴比燃用化石燃料產(chǎn)生的CO2要少要少得多；得多；（6）燃料替代，采用天然氣等低含碳燃料，）燃料替代，采用天然氣等低含碳燃料，大力發(fā)展氫能，從源頭上減少大力發(fā)展氫能，從源頭上減少CO2的排的排放。放。 第二個(gè)層次，即從各個(gè)行業(yè)的化石燃料第二個(gè)層次，即從各個(gè)行業(yè)的化石燃料利用角度：利用角度：（1 1）燃煤電站中）燃煤電站中COCO2

40、 2的分離回收技術(shù)的分離回收技術(shù) 燃料燃燒前分離并捕集燃料燃燒前分離并捕集COCO2 2 。 從常規(guī)燃燒煙氣中分離和捕集從常規(guī)燃燒煙氣中分離和捕集COCO2 2 。 采用采用O O2 2/CO/CO2 2燃燒方式直接從煙氣中捕集燃燒方式直接從煙氣中捕集COCO2 2 。（2 2）COCO2 2的儲(chǔ)存、填埋和利用技術(shù)的儲(chǔ)存、填埋和利用技術(shù) COCO2 2的儲(chǔ)存的儲(chǔ)存 COCO2 2吸收固化吸收固化 COCO2 2的利用的利用利用已經(jīng)開采至盡的天然氣氣田儲(chǔ)存。利用已經(jīng)開采至盡的天然氣氣田儲(chǔ)存。將將COCO2 2注入低產(chǎn)油井并以提高油井產(chǎn)量。注入低產(chǎn)油井并以提高油井產(chǎn)量。將將COCO2 2注入煤層氣

41、田中能夠永久地固化。注入煤層氣田中能夠永久地固化。 簡(jiǎn)單地說，酸雨就是酸性的雨。簡(jiǎn)單地說，酸雨就是酸性的雨。 一般將一般將pH小于小于5.65的雨叫的雨叫。 造成雨水酸化之污染物很多，其污染造成雨水酸化之污染物很多，其污染來來源大致可分源大致可分為兩類為兩類： 一類為一類為自然物自然物質(zhì)質(zhì)，另一類為另一類為人人為為物物質(zhì)質(zhì)。前者如火山爆。前者如火山爆發(fā)噴發(fā)噴出出的的大量硫化物及大量硫化物及懸浮懸浮固固體體物，自然水物，自然水域表面域表面釋放的釋放的硫化硫化氫氫，動(dòng)動(dòng)植物分解植物分解產(chǎn)產(chǎn)生生的的有有機(jī)機(jī)酸，土壤微生物及海藻酸，土壤微生物及海藻釋放的釋放的硫硫化化氫氫、二甲基硫及氮化物等，都、二甲

42、基硫及氮化物等，都會(huì)會(huì)使雨使雨水水的的pH降至降至5.0左右左右。 后后者者則為則為工工業(yè)業(yè)化化后后，燃料，燃料的的大量使用，大量使用，燃燃燒過燒過程中程中產(chǎn)產(chǎn)生生CO2、 HCl、SO2、NOx及及懸浮懸浮固固體體物，排放至大物，排放至大氣環(huán)氣環(huán)境中，境中，經(jīng)經(jīng)光化光化學(xué)學(xué)反反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)生成硫酸、硝酸生成硫酸、硝酸等酸性物等酸性物質(zhì)質(zhì)使得雨水使得雨水的的pH降低，形成酸降低，形成酸雨。雨。 高硫煤和石油燃燒產(chǎn)生的高硫煤和石油燃燒產(chǎn)生的SO2和和NOx是造是造成酸雨的主要禍?zhǔn)?。成酸雨的主要禍?zhǔn)?。濕沉降濕沉降干沉降干沉降自然來源自然來源人?為為 來來 源源酸化污染物酸化污染物 導(dǎo)

43、致森林成片死亡，因?yàn)樗嵊陼?huì)損壞植物葉導(dǎo)致森林成片死亡，因?yàn)樗嵊陼?huì)損壞植物葉面和根部。面和根部。 使湖泊酸化，湖中魚蝦絕跡。使湖泊酸化，湖中魚蝦絕跡。 破壞農(nóng)田的土壤成分，使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死破壞農(nóng)田的土壤成分，使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡。亡。 造成地下水酸化，引起對(duì)人體的危害。造成地下水酸化，引起對(duì)人體的危害。 腐蝕建筑物和工業(yè)設(shè)備，造成重大的經(jīng)濟(jì)損腐蝕建筑物和工業(yè)設(shè)備，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。失。 對(duì)露天文物起腐蝕作用，加速文物資源的破對(duì)露天文物起腐蝕作用，加速文物資源的破壞甚至毀滅。壞甚至毀滅。 酸雨因酸雨因pH太低，造成泥土及巖石中的有太低，造成泥土及巖石中的有毒金屬元素溶解，流入地下水及河流中，毒

44、金屬元素溶解，流入地下水及河流中，使水中動(dòng)物如魚類等大量死亡。水生植物使水中動(dòng)物如魚類等大量死亡。水生植物和以河水灌溉的農(nóng)作物，因累積有毒金屬，和以河水灌溉的農(nóng)作物，因累積有毒金屬，將經(jīng)由食物鏈進(jìn)入人體，影響人類的健康，將經(jīng)由食物鏈進(jìn)入人體，影響人類的健康，這就是累積作用（這就是累積作用（concentration effect）。）。 在歐洲和北美洲，酸雨所引起的湖泊酸在歐洲和北美洲，酸雨所引起的湖泊酸化情形十分嚴(yán)重。瑞典化情形十分嚴(yán)重。瑞典85000個(gè)湖泊，其個(gè)湖泊，其中約中約20000個(gè)已受到酸雨的影響。挪威有個(gè)已受到酸雨的影響。挪威有265個(gè)湖泊已經(jīng)沒有魚蝦；而加拿大已有個(gè)湖泊已經(jīng)沒有

45、魚蝦；而加拿大已有400個(gè)個(gè)“死湖死湖”，以前有鮭魚的河川，現(xiàn)，以前有鮭魚的河川，現(xiàn)在都看不到鮭魚的蹤影了。在都看不到鮭魚的蹤影了。 pH影響影響65.55.04.0食物的基本種類相繼死去，例如，魚類食物的基本種類相繼死去，例如，魚類的重要食物來源無法在此酸堿值下生存。的重要食物來源無法在此酸堿值下生存。魚類不能繁殖。魚類不能繁殖。幼魚很難存活。幼魚很難存活。因?yàn)槿鄙贍I養(yǎng)造成很多畸形的成魚。因?yàn)槿鄙贍I養(yǎng)造成很多畸形的成魚。魚類因窒息而死。魚類因窒息而死。魚群會(huì)相繼死去魚群會(huì)相繼死去假如有生物存活，將與之前的生物種類假如有生物存活，將與之前的生物種類不相同。不相同。 酸雨會(huì)影響農(nóng)作物的葉片，酸可

46、以溶解酸雨會(huì)影響農(nóng)作物的葉片，酸可以溶解葉表皮上的臘質(zhì)，使植物的水分更易流葉表皮上的臘質(zhì)，使植物的水分更易流失；同時(shí)土壤中的金屬礦物因被酸雨溶失；同時(shí)土壤中的金屬礦物因被酸雨溶解，造成礦物質(zhì)流失，植物無法獲得足解，造成礦物質(zhì)流失，植物無法獲得足夠的養(yǎng)分。夠的養(yǎng)分。 左圖為葉子受酸雨危害的情形；右圖為顯微鏡觀察到的葉子內(nèi)部的組織 酸雨腐蝕建筑物、公共設(shè)施、古跡和金酸雨腐蝕建筑物、公共設(shè)施、古跡和金屬物質(zhì)，造成人類經(jīng)濟(jì)、財(cái)物及文化遺屬物質(zhì)，造成人類經(jīng)濟(jì)、財(cái)物及文化遺產(chǎn)的損失。酸雨對(duì)希臘神殿，羅馬遺跡產(chǎn)的損失。酸雨對(duì)希臘神殿，羅馬遺跡和西德大教堂等歷史性建筑遺跡也有很和西德大教堂等歷史性建筑遺跡也有

47、很大影響。大影響。 酸雨對(duì)人體也有不良的影響。如可引起酸雨對(duì)人體也有不良的影響。如可引起眼睛和皮膚疼痛，甚至脫發(fā)。眼睛和皮膚疼痛，甚至脫發(fā)。 酸雨污染對(duì)人類最嚴(yán)重的酸雨污染對(duì)人類最嚴(yán)重的 影響就是導(dǎo)致呼吸方面影響就是導(dǎo)致呼吸方面 問題。二氧化硫和二氧問題。二氧化硫和二氧 化氮會(huì)引起呼吸系統(tǒng)的化氮會(huì)引起呼吸系統(tǒng)的 疾患，如哮喘、干咳、疾患，如哮喘、干咳、 鼻子和咽喉過敏等。鼻子和咽喉過敏等。 制訂酸雨和制訂酸雨和SO2污染控制區(qū)綜合防治規(guī)劃。污染控制區(qū)綜合防治規(guī)劃。 限制高硫煤限制高硫煤洗煤、型煤。洗煤、型煤。 調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，削減調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，削減SO2排放總量。排放總量。 做好做好SO2排污收

48、費(fèi)工作，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段促排污收費(fèi)工作，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)治理。進(jìn)治理。 強(qiáng)化控制區(qū)環(huán)境監(jiān)督管理。強(qiáng)化控制區(qū)環(huán)境監(jiān)督管理。 19851985年，英國科學(xué)家觀測(cè)到南極上空出年，英國科學(xué)家觀測(cè)到南極上空出現(xiàn)臭氧層空洞，并證實(shí)其同氟利昂分解現(xiàn)臭氧層空洞，并證實(shí)其同氟利昂分解產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。這一消息震產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。這一消息震驚了全世界。驚了全世界。 19941994年，南極上空的臭氧層破壞面積已年，南極上空的臭氧層破壞面積已達(dá)達(dá)24002400萬平方公里，北半球上空的臭氧萬平方公里，北半球上空的臭氧層比以往任何時(shí)候都薄，歐洲和北美上層比以往任何時(shí)候都薄，歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了空的

49、臭氧層平均減少了10101515，西，西伯利亞上空甚至減少了伯利亞上空甚至減少了3535。 氯氟烴釋放到大氣中，再上升到高空時(shí)，氯氟烴釋放到大氣中，再上升到高空時(shí)，會(huì)分解出氯原子。自由的氯原子遇上臭會(huì)分解出氯原子。自由的氯原子遇上臭氧分子后，會(huì)奪走臭氧分子氧分子后，會(huì)奪走臭氧分子O3中的一個(gè)中的一個(gè)氧原子，使之變成為普通的氧分子氧原子，使之變成為普通的氧分子O2。每一個(gè)氯原子可以把上萬個(gè)臭氧分子變每一個(gè)氯原子可以把上萬個(gè)臭氧分子變成普通氧分子。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，平均每成普通氧分子。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，平均每一個(gè)氯原子可以消滅一個(gè)氯原子可以消滅1萬個(gè)臭氧分子，其萬個(gè)臭氧分子，其威力驚人。威力驚人。 其結(jié)果

50、是高空中由臭氧分子組成的臭氧其結(jié)果是高空中由臭氧分子組成的臭氧層就被大大損耗，導(dǎo)致了臭氧層變薄，層就被大大損耗，導(dǎo)致了臭氧層變薄，甚至出現(xiàn)臭氧空洞。甚至出現(xiàn)臭氧空洞。 根據(jù)調(diào)查顯示，自根據(jù)調(diào)查顯示，自 1978年開始的年開始的10年內(nèi)，年內(nèi)，全球各緯度平流層的全球各緯度平流層的 臭氧含量降低約臭氧含量降低約 1.2%至至10%不等，南極上空則是臭氧被不等，南極上空則是臭氧被破壞最嚴(yán)重的區(qū)域，甚至在春季期間更破壞最嚴(yán)重的區(qū)域，甚至在春季期間更會(huì)出現(xiàn)所謂的會(huì)出現(xiàn)所謂的“臭氧空洞臭氧空洞”。 南極上空的臭氧層是在南極上空的臭氧層是在20億年的漫長(zhǎng)歲億年的漫長(zhǎng)歲月中形成的，可是僅在一個(gè)世紀(jì)里就被月中形

51、成的，可是僅在一個(gè)世紀(jì)里就被破壞了破壞了60。 目前全球臭氧層削減率正以每年目前全球臭氧層削減率正以每年2%至至3%的速度在進(jìn)行，如果任其發(fā)展，在的速度在進(jìn)行，如果任其發(fā)展，在21世紀(jì)末，平流層臭氧含量將降至目前的世紀(jì)末，平流層臭氧含量將降至目前的一半以上，屆時(shí)，人類將會(huì)面臨一場(chǎng)空一半以上，屆時(shí)，人類將會(huì)面臨一場(chǎng)空前的浩劫前的浩劫 ! 歷年的南極臭氧 地球上的生物能在陸地上生活，是因?yàn)榈厍蛏系纳锬茉陉懙厣仙?，是因?yàn)榧性谄搅鲗又械某粞鯇?duì)于陽光中的紫集中在平流層中的臭氧對(duì)于陽光中的紫外線具有隔除的作用，如果沒有臭氧層，外線具有隔除的作用，如果沒有臭氧層，進(jìn)入大氣層的紫外線就很容易被細(xì)胞核進(jìn)入

52、大氣層的紫外線就很容易被細(xì)胞核吸收，破壞生物的遺傳物質(zhì)吸收，破壞生物的遺傳物質(zhì)DNA ，陸地，陸地上的生物便無法存在了。而這個(gè)臭氧層上的生物便無法存在了。而這個(gè)臭氧層目前正受到人類持續(xù)不斷的破壞。目前正受到人類持續(xù)不斷的破壞。 據(jù)科學(xué)研究，臭氧減少據(jù)科學(xué)研究，臭氧減少10%，紫外線可，紫外線可能增加能增加20%，皮膚癌患者可能增加，皮膚癌患者可能增加30%，此外還會(huì)產(chǎn)生下列幾種現(xiàn)象此外還會(huì)產(chǎn)生下列幾種現(xiàn)象:(1)白內(nèi)障罹患率增加；白內(nèi)障罹患率增加；(2)免疫系統(tǒng)受到抑制；免疫系統(tǒng)受到抑制；(3) 谷物的收成減少，品質(zhì)降低，植物和谷物的收成減少，品質(zhì)降低，植物和 浮游生物減少，破壞自然界的生物鏈

53、；浮游生物減少，破壞自然界的生物鏈；（4 4）塑料、橡膠制品加速老化；）塑料、橡膠制品加速老化；（5 5）紫外線直射會(huì)引起對(duì)流層臭氧的增）紫外線直射會(huì)引起對(duì)流層臭氧的增 加，致使產(chǎn)生加，致使產(chǎn)生光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧，造成，造成空空 氣污染。氣污染。 目前，最早使用目前，最早使用CFC的的24個(gè)發(fā)達(dá)國家已個(gè)發(fā)達(dá)國家已于于1985年和年和1987年分別簽署了限制使用年分別簽署了限制使用CFC的的維也納公約維也納公約和和蒙特利爾議蒙特利爾議定書定書。1993年年2月，中國政府批準(zhǔn)了月，中國政府批準(zhǔn)了中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰方案中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰方案，確定在確定在2010年完全淘汰消耗臭氧層

54、物質(zhì)。年完全淘汰消耗臭氧層物質(zhì)。 人類尚未找到對(duì)已被破壞的臭氧層進(jìn)行人類尚未找到對(duì)已被破壞的臭氧層進(jìn)行補(bǔ)救的措施，但全世界正努力限制和停補(bǔ)救的措施，但全世界正努力限制和停止對(duì)消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。另止對(duì)消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。另一方面，人類正努力開發(fā)無害的制冷劑、一方面，人類正努力開發(fā)無害的制冷劑、發(fā)泡劑等。任何關(guān)心保護(hù)臭氧層的普通發(fā)泡劑等。任何關(guān)心保護(hù)臭氧層的普通人都可以通過選擇對(duì)臭氧層無害的消費(fèi)人都可以通過選擇對(duì)臭氧層無害的消費(fèi)品，來參與保護(hù)臭氧層行動(dòng)。品，來參與保護(hù)臭氧層行動(dòng)。 熱污染熱污染是指日是指日益現(xiàn)益現(xiàn)代化的工代化的工農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)生生產(chǎn)產(chǎn)和和人人類類生活中排放的各生活中排放

55、的各種廢熱種廢熱所所造造成的成的環(huán)環(huán)境境污染。污染。 熱污染會(huì)導(dǎo)致全球氣候的變化，給全球熱污染會(huì)導(dǎo)致全球氣候的變化，給全球生態(tài)帶來不可預(yù)期的影響。生態(tài)帶來不可預(yù)期的影響。 火力火力發(fā)電廠發(fā)電廠、核電站核電站和和鋼鐵廠鋼鐵廠的的冷卻系冷卻系統(tǒng)排統(tǒng)排出的出的熱熱水以及石油、化工、水以及石油、化工、造紙?jiān)旒埖鹊裙すS廠排出的生排出的生產(chǎn)產(chǎn)性性廢廢水中水中均含均含有大量有大量廢廢熱熱。 熱污染首當(dāng)其沖的受害者是水生生物。熱污染首當(dāng)其沖的受害者是水生生物。由于水溫升高，使水中溶解氧減少，水由于水溫升高，使水中溶解氧減少，水體處于缺氧狀態(tài)，同時(shí)又使水生生物代體處于缺氧狀態(tài)，同時(shí)又使水生生物代謝率增高而需要

56、更多的氧，造成一些水謝率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在熱效力作用下發(fā)育受阻或死亡，生生物在熱效力作用下發(fā)育受阻或死亡，從而影響環(huán)境和生態(tài)平衡。從而影響環(huán)境和生態(tài)平衡。 水溫升高使水中藻類大量繁殖，堵塞航水溫升高使水中藻類大量繁殖，堵塞航道，破壞自然水域的生態(tài)平衡。道，破壞自然水域的生態(tài)平衡。 河水水溫上升給一些致病微生物造成一河水水溫上升給一些致病微生物造成一個(gè)人工溫床，使它們得以滋生、泛濫，個(gè)人工溫床，使它們得以滋生、泛濫，引起疾病流行，危害人類健康。引起疾病流行，危害人類健康。 城市氣溫過高會(huì)誘發(fā)冠心病、高血壓、城市氣溫過高會(huì)誘發(fā)冠心病、高血壓、中風(fēng)等，直接損害人體健康。中風(fēng)等，直

57、接損害人體健康。 隨著人口和耗能量的增長(zhǎng)，城市排入大隨著人口和耗能量的增長(zhǎng)，城市排入大氣的熱量日益增多。氣的熱量日益增多。 使地面反射太陽熱能的反射率增高，吸使地面反射太陽熱能的反射率增高，吸收太陽輻射熱減少，沿地面空氣的熱減收太陽輻射熱減少，沿地面空氣的熱減少，上升氣流減弱，阻礙云雨形成，造少，上升氣流減弱，阻礙云雨形成，造成局部地區(qū)干旱，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)，使成局部地區(qū)干旱，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)，使土壤沙化。土壤沙化。 近一個(gè)世紀(jì)以來，地球大氣中的二氧化近一個(gè)世紀(jì)以來，地球大氣中的二氧化碳不斷增加，氣候變暖，冰川積雪融化，碳不斷增加，氣候變暖，冰川積雪融化，使海水水位上升，一些原本十分炎熱的使海水水

58、位上升，一些原本十分炎熱的城市，變得更熱。城市，變得更熱。 專家們預(yù)測(cè)，如按現(xiàn)在的能源消耗的速專家們預(yù)測(cè)，如按現(xiàn)在的能源消耗的速度計(jì)算，每度計(jì)算，每10年全球溫度會(huì)升高年全球溫度會(huì)升高0.10.26；一個(gè)世紀(jì)后即為；一個(gè)世紀(jì)后即為1.02.6，而兩極溫度將上升而兩極溫度將上升37，對(duì)全球氣，對(duì)全球氣候會(huì)有重大影響。候會(huì)有重大影響。 造成熱污染最根本的原因是能源未能被造成熱污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地利用。最有效、最合理地利用。 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和人口的不斷增長(zhǎng)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和人口的不斷增長(zhǎng)，環(huán)境熱污染將日趨嚴(yán)重。環(huán)境熱污染將日趨嚴(yán)重。 提高電廠和一切用熱設(shè)備的熱效率；提

59、高電廠和一切用熱設(shè)備的熱效率； 廢熱的綜合利用；廢熱的綜合利用； 加強(qiáng)隔熱保溫，防止熱損失；加強(qiáng)隔熱保溫，防止熱損失； 尋找新能源。尋找新能源。 放射性是由放射性元素不穩(wěn)定的原子核放射性是由放射性元素不穩(wěn)定的原子核衰變產(chǎn)生的。衰變產(chǎn)生的。 放射性污染是由核電工業(yè)廢棄物及排出放射性污染是由核電工業(yè)廢棄物及排出物、放射性礦（如鈾礦）的開采和利用、物、放射性礦（如鈾礦）的開采和利用、核試驗(yàn)及航天事故、醫(yī)學(xué)和科研等部門核試驗(yàn)及航天事故、醫(yī)學(xué)和科研等部門的放射性廢棄物等產(chǎn)生的。的放射性廢棄物等產(chǎn)生的。 核電站在正常運(yùn)行過程中要向環(huán)境排放核電站在正常運(yùn)行過程中要向環(huán)境排放常規(guī)的氣態(tài)和液態(tài)流出物。常規(guī)的氣態(tài)

60、和液態(tài)流出物。 管理嚴(yán)格、設(shè)計(jì)良好的核電廠在正常運(yùn)管理嚴(yán)格、設(shè)計(jì)良好的核電廠在正常運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的放射性污染很小。行時(shí)，產(chǎn)生的放射性污染很小。 但是，核電廠等核設(shè)施從建設(shè)、運(yùn)營及但是，核電廠等核設(shè)施從建設(shè)、運(yùn)營及退役全過程中都存在著潛在的放射性危退役全過程中都存在著潛在的放射性危害。若不加強(qiáng)管理，核電廠在任何環(huán)節(jié)害。若不加強(qiáng)管理，核電廠在任何環(huán)節(jié)發(fā)生事故時(shí)，都會(huì)造成嚴(yán)重的放射性污發(fā)生事故時(shí)，都會(huì)造成嚴(yán)重的放射性污染，威脅公眾健康。染，威脅公眾健康。 核能的開發(fā)與利用是一把雙刃劍，一旦核能的開發(fā)與利用是一把雙刃劍，一旦造成放射性污染，后果不堪想象。造成放射性污染，后果不堪想象。 放射性污染有以下特