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文檔簡(jiǎn)介
清潔生產(chǎn)2第1章緒論1.1人類(lèi)社會(huì)發(fā)展及其環(huán)境問(wèn)題
1.1.1人類(lèi)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境問(wèn)題的演變
1.1.2
當(dāng)代世界主要環(huán)境問(wèn)題及其危害1.1.3
我國(guó)當(dāng)前的資源環(huán)境形勢(shì)1.2自然資源1.2.1
自然資源的概念1.2.2
自然資源的分類(lèi)1.2.3自然資源的屬性1.3
能源與清潔能源1.3.1
能源的定義和分類(lèi)1.3.2
清潔能源1.3.3我國(guó)的能源特點(diǎn)與存在的問(wèn)題1.3.4
世界的能源需求和發(fā)展趨勢(shì)41.1人類(lèi)社會(huì)發(fā)展及其環(huán)境問(wèn)題
環(huán)境問(wèn)題通常是指由于人類(lèi)活動(dòng)使環(huán)境條件發(fā)生不利于人類(lèi)的變化,以致影響人類(lèi)的生產(chǎn)和生活,給人類(lèi)帶來(lái)危害的現(xiàn)象。環(huán)境問(wèn)題一般可分為兩類(lèi):一是不合理開(kāi)發(fā)利用自然資源,超出環(huán)境承載力,使生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化或自然資源枯竭的現(xiàn)象;二是人口激增、城市化和工農(nóng)業(yè)高速發(fā)展引起的環(huán)境污染和生態(tài)破壞??傊?,是人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系不協(xié)調(diào)所引起的問(wèn)題。51.1.1
人類(lèi)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境問(wèn)題的演變
第四階段
第三階段
第二階段第一階段
第二次高潮第一次高潮發(fā)展惡化階段萌芽階段61.萌芽階段(工業(yè)革命以前)
人類(lèi)從誕生起很長(zhǎng)一段時(shí)間里,只是靠采集野果和捕食動(dòng)物為生,那時(shí)人類(lèi)主要是以生活活動(dòng),以生理代謝過(guò)程與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)換,主要是利用環(huán)境,而很少有意識(shí)地改造環(huán)境。7那時(shí)的“環(huán)境問(wèn)題”
主要是由于人口的自然增長(zhǎng)和盲目的亂采亂捕、濫用資源而造成生活資料缺乏所引起的饑荒問(wèn)題。為了解除這種環(huán)境威脅,人類(lèi)被迫學(xué)會(huì)了吃一切可以吃的東西,以擴(kuò)大和豐富自己的食譜,或是被迫擴(kuò)大自己的生活領(lǐng)域,學(xué)會(huì)適應(yīng)在新的環(huán)境中生活的本領(lǐng)。8農(nóng)業(yè)革命(AgriculturalRevolution)
隨后,人類(lèi)學(xué)會(huì)了培育、馴化植物和動(dòng)物,開(kāi)始發(fā)展農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè),這在人類(lèi)生產(chǎn)發(fā)展史上是一次偉大的革命-農(nóng)業(yè)革命。9
隨著農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展,人類(lèi)改造環(huán)境的作用也越來(lái)越明顯地顯示出來(lái),與此同時(shí)也發(fā)生了相應(yīng)的環(huán)境問(wèn)題。10
如大量毀林開(kāi)荒、毀草開(kāi)荒、破壞森林和草原、刀耕火種,往往引起局部的水土流失、水旱災(zāi)害頻繁和沙漠化;又如興修水利,不合理灌溉,往往引起土壤的鹽漬化和沼澤化,及引起某些傳染病的流行。
在工業(yè)革命以前雖然已出現(xiàn)了城市化和手工業(yè)作坊(或工場(chǎng)),但工業(yè)生產(chǎn)并不發(fā)達(dá),由此引起的環(huán)境污染問(wèn)題并不突出。122.發(fā)展惡化階段(工業(yè)革命至20世紀(jì)50年代前)
隨著生產(chǎn)力的發(fā)展,在18世紀(jì)60年代至19世紀(jì)中葉,生產(chǎn)發(fā)展史上又出現(xiàn)了一次偉大的革命—工業(yè)革命。
13工業(yè)革命(IndustricalRevolution)工業(yè)革命使建立在個(gè)人才能、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)之上的小生產(chǎn)被建立在科學(xué)技術(shù)成果之上的大生產(chǎn)所代替,大幅度地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率,增強(qiáng)了人類(lèi)利用和改造環(huán)境的能力,與此同時(shí)也帶來(lái)了新的環(huán)境問(wèn)題。一些工業(yè)發(fā)達(dá)的城市和工礦區(qū)的工業(yè)企業(yè),排出了大量的廢棄物污染了環(huán)境,使環(huán)境污染事件不斷發(fā)生。
14
1873-1892年,英國(guó)倫敦多次發(fā)生可怕的有毒煙霧事件;
19世紀(jì)后期,日本足尾銅礦區(qū)排出的廢水污染了大片農(nóng)田;倫敦?zé)熿F事件15
馬斯河谷煙霧事件
1930年比利時(shí)的馬斯河谷工業(yè)區(qū),由于工廠排出的含有SO2的有害氣體,在逆溫條件下造成了幾千人發(fā)病,60人死亡的嚴(yán)重大氣污染事件。16
1943年,美國(guó)洛杉磯市由于汽車(chē)排放的碳?xì)浠衔锖蚇Ox,在太陽(yáng)光的作用下,產(chǎn)生了光化學(xué)煙霧,造成大多數(shù)居民患病,400多人死亡嚴(yán)重大氣污染事件。
洛杉磯光化學(xué)煙霧事件
17
如果說(shuō)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要是生活資料生產(chǎn),它在生產(chǎn)和消費(fèi)中所排放的“三廢”是可以納入物質(zhì)的生物循環(huán),而能迅速凈化、重復(fù)利用的話(huà),那么工業(yè)生產(chǎn)除生產(chǎn)生活資料外,它還大規(guī)模地進(jìn)行生產(chǎn)資料的生產(chǎn),工業(yè)生產(chǎn)把大量深埋在地下的礦物資源開(kāi)采出來(lái),加工利用投入到環(huán)境之中。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)生產(chǎn)的不同18
許多工業(yè)產(chǎn)品在生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中排放的“三廢”,都是生物和人類(lèi)所不熟悉,難以降解、難以同化和難以忍受的。總之,由于大工業(yè)的日益發(fā)展,生產(chǎn)力的大幅度提高,環(huán)境問(wèn)題也隨之發(fā)展且逐步惡化。193.第一次高潮(20世紀(jì)50年代至80年代以前)
(20世紀(jì)50年代)以后,環(huán)境問(wèn)題更加突出,震驚世界的公害事件接連不斷。
20倫敦?zé)熿F事件如1952年12月的倫敦?zé)熿F事件:由燃煤排放的SO2和煙塵遇逆溫天氣,造成5天內(nèi)死亡人數(shù)達(dá)4000人嚴(yán)重的大氣污染事件
。21日本的水俁病事件水俁病患者
1953~1956年日本的水俁灣鎮(zhèn)氮肥廠排出的含汞的廢水進(jìn)入了水俁灣,人食用了含Hg污染的魚(yú)、貝類(lèi),造成神經(jīng)系統(tǒng)中毒,病人口齒不清,步態(tài)不穩(wěn)、面部癡呆、耳聾眼瞎、全身麻木,最后神經(jīng)失常,患者達(dá)180人,死亡達(dá)30多人.22日本的骨痛病事件
1955~1972年日本富山縣煉鋅廠排放含Cd廢水進(jìn)入了河流,人喝了含Cd的水,吃了含Cd的米,造成關(guān)節(jié)痛、神經(jīng)痛和全身骨痛,最后骨脆、骨折、骨骼軟化,飲食不進(jìn),在衰弱疼痛死去?;颊叱^(guò)180人,死亡人數(shù)達(dá)34人。日本的水俁病受害者231961年日本的四日市石油化工聯(lián)合企業(yè)排放的SO2、碳?xì)浠衔?、NOx
和飄塵等污染物造成的大氣污染事件,患有支氣管哮喘、肺氣腫患者超過(guò)500多人,死亡人數(shù)達(dá)36人。
日本的四日市哮喘病事件24事件名稱(chēng)發(fā)生時(shí)間發(fā)生地點(diǎn)污染類(lèi)型污染源/物倫敦?zé)熿F事件1952.12英國(guó)倫敦市大氣污染燃煤中含硫量高,排放大量SO2和煙塵
水俁病事件1953日本水俁鎮(zhèn)海洋污染汞污染氮肥廠含汞催化劑隨廢水排入海灣四日哮喘1961日本四日市大氣污染工廠大量排放SO2和煤塵,重金屬顆粒富山事件(痛痛病)1955日本富山縣神通川流域水體污染土壤污染鎘污染煉鋅廠未處理的含鎘廢水排入河中
公害事件發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、類(lèi)型、污染源/物25
這些震驚世界的公害事件形成了環(huán)境問(wèn)題的第一次高潮26環(huán)境問(wèn)題第一次高潮的主要原因(3個(gè)):③能源的消耗大增①人口迅猛增加,都市化的速度加快②工業(yè)不斷集中和擴(kuò)大其一是人口的迅猛增加,
都市化的速度加快
剛進(jìn)入20世紀(jì)時(shí)世界人口僅為16個(gè)億,至1950年增至為25個(gè)億,到1980年則增至為45個(gè)億。
1900年擁有70萬(wàn)以上人口的城市,全世界有299座,到1951年迅速增加到879座,其中百萬(wàn)人口以上的大城市約有69座。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家中,有半數(shù)人口住在城市。其二是工業(yè)不斷集中和擴(kuò)大其三是能源的消耗大增
1900年世界能源消費(fèi)量還不到10億噸煤當(dāng)量,至1950年就猛增至25億噸煤當(dāng)量;到1956年石油的消費(fèi)量也猛增至6億噸,在能源結(jié)構(gòu)中所占的比例加大,又增加了新污染。31
1900-1956能源的消耗年份能源消耗量1900不到10億噸煤當(dāng)量
1950
25億噸煤當(dāng)量1956
石油的消費(fèi)量也猛增至6億噸
大工業(yè)的迅速發(fā)展逐漸形成大的工業(yè)地帶,而當(dāng)時(shí)人類(lèi)的環(huán)境意識(shí)還非常薄弱,因此環(huán)境問(wèn)題第一次高潮的出現(xiàn)是必然的。
當(dāng)時(shí),在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家因環(huán)境污染已達(dá)到了嚴(yán)重程度,直接威脅到人類(lèi)的生命和安全,成為了重大的社會(huì)問(wèn)題,激起了廣大民眾的強(qiáng)烈不滿(mǎn),并且也影響了經(jīng)濟(jì)的順利發(fā)展。341972年斯德哥爾摩→人類(lèi)環(huán)境會(huì)議
人類(lèi)認(rèn)識(shí)環(huán)境問(wèn)題→里程碑
至此,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已把環(huán)境問(wèn)題擺上了國(guó)家的議事日程,包括制定法律、建立機(jī)構(gòu)、加強(qiáng)管理、采用新技術(shù),所以70年代中期環(huán)境污染得到了有效控制,城市和工業(yè)區(qū)的環(huán)境質(zhì)量有明顯的改善。第二次高潮(20世紀(jì)80年代以后)
第二次高潮是伴隨全球性的環(huán)境污染和大范圍的生態(tài)破壞,在20世紀(jì)80年代初開(kāi)始出現(xiàn)的。
37◆
一是全球性的大氣污染,“溫室效應(yīng)”、臭氧層破壞和酸雨;◆
二是大面積生態(tài)破壞:森林被毀、草場(chǎng)退化、土壤侵蝕和荒漠化;◆三是突發(fā)性的嚴(yán)重污染事件迭起:
印度博帕爾農(nóng)藥泄漏事件,切爾諾貝利核電站泄漏事故,萊因河污染事故
人們共同關(guān)心的影響范圍大和危害嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題有三類(lèi):
1979~1988年間這類(lèi)突發(fā)性的嚴(yán)重污染事故就發(fā)生了10多起。
這些全球性大范圍的環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重威脅著整個(gè)人類(lèi)的生存和發(fā)展,不論是廣大公眾還是政府官員,也不論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家,都普遍對(duì)此感到不安。
391992年里約熱內(nèi)盧→環(huán)境與發(fā)展人類(lèi)認(rèn)識(shí)環(huán)境問(wèn)題→又一里程碑40第一次高潮主要出現(xiàn)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,是局部性、小范圍的環(huán)境污染問(wèn)題,如城市、河流、農(nóng)田的污染等;第二次高潮則是大范圍,乃至全球性的環(huán)境污染和大面積的生態(tài)破壞。這些環(huán)境問(wèn)題不僅對(duì)某個(gè)國(guó)家、某個(gè)地區(qū)造成危害,而且對(duì)人類(lèi)賴(lài)以生存的整個(gè)地球環(huán)境造成危害。這不但包括了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家,也包括了眾多的發(fā)展中國(guó)家。
前后兩次高潮有很大的不同,有明顯的階段性發(fā)展中國(guó)家不僅認(rèn)識(shí)到全球性環(huán)境問(wèn)題與自己休戚相關(guān),而且也認(rèn)識(shí)到了本國(guó)面臨的諸多環(huán)境問(wèn)題,如植被破壞、水土流失和荒漠化等生態(tài)惡性循環(huán),是比發(fā)達(dá)國(guó)家的環(huán)境污染危害更大、更難解決的環(huán)境問(wèn)題。
其一,影響范圍不同。41
第一次高潮人們關(guān)心的是環(huán)境污染對(duì)人體健康的影響,環(huán)境污染雖也對(duì)經(jīng)濟(jì)造成損害,但問(wèn)題還不突出;
第二次高潮不但明顯損害人類(lèi)健康,每分鐘因水污染
和環(huán)境污染而死亡的人數(shù)全世界平均達(dá)到31人,而且全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞已威脅到全人類(lèi)的生存與發(fā)展,并且嚴(yán)重地阻礙了經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。
其二,危害后果不同42
其三,污染源復(fù)雜程度不同
第一次高潮的污染來(lái)源尚不太復(fù)雜,通過(guò)污染源調(diào)查就可以弄清產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題的來(lái)龍去脈。
第二次高潮的污染源和破壞源非常之多,不但分布廣,而且來(lái)源雜,既來(lái)自人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)活動(dòng),也來(lái)自人類(lèi)的日常生活活動(dòng);既來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家,也來(lái)自發(fā)展中國(guó)家。解決這些環(huán)境問(wèn)題只靠一個(gè)國(guó)家的努力很難奏效,要靠眾多國(guó)家,甚至全人類(lèi)的共同努力才行,這就極大地增加了解決環(huán)境問(wèn)題的難度。43第二次高潮的突發(fā)性嚴(yán)重污染事件一是帶有突發(fā)性,二是事故污染范圍大、危害嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)損失巨大。例如:印度博帕爾農(nóng)藥泄漏事件,受害面積達(dá)40平方公里。
其四,一潮的“公害事件”與二潮的突發(fā)性嚴(yán)重污染事件也不相同
據(jù)估計(jì),死亡人數(shù)在8千人左右,受害人數(shù)為19萬(wàn)人左右,其中有許多人雙目失明或終生殘廢,直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十億美元。441.1.2
當(dāng)代世界主要環(huán)境問(wèn)題及其危害
人口問(wèn)題資源問(wèn)題環(huán)境污染生態(tài)破壞45
近百年來(lái),世界人口的增長(zhǎng)速度達(dá)到了人類(lèi)歷史上的最高峰,目前世界人口已達(dá)60多億。
世界人口增長(zhǎng)示意圖1.人口問(wèn)題–首要問(wèn)題
人既是生產(chǎn)者,又是消費(fèi)者46
任何生產(chǎn)都需要大量的自然資源來(lái)支持:
如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要耕地、水資源、種子資源;
工業(yè)生產(chǎn)需要能源、各類(lèi)礦產(chǎn)資源、各類(lèi)生物資源等等。隨著人口的增加、生產(chǎn)規(guī)模必然擴(kuò)大,一方面所需要的資源要持續(xù)增大;另一方面在任何生產(chǎn)中都會(huì)有廢物排出,而隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,資源的消耗和廢物的排放量也會(huì)逐漸增大。
從生產(chǎn)者來(lái)說(shuō):47從消費(fèi)者來(lái)說(shuō):
隨著人口的增加、生活水平的提高,人類(lèi)對(duì)土地的占用(如居住、生產(chǎn)食物)會(huì)越來(lái)越大,對(duì)各類(lèi)資源如能源、水資源等的利用也會(huì)急劇增加,當(dāng)然排出的廢物量也會(huì)增加,從而加重環(huán)境污染和資源消耗。
這就是為什么說(shuō)人口問(wèn)題是當(dāng)今世界面臨首要問(wèn)題的原因所在.因?yàn)榄h(huán)境問(wèn)題主要產(chǎn)生于2個(gè)環(huán)節(jié):生產(chǎn)環(huán)節(jié)和消費(fèi)環(huán)節(jié)而這兩個(gè)環(huán)節(jié)都與人口有關(guān).49
2.資源問(wèn)題
自然資源是人類(lèi)生存發(fā)展不可缺少的物質(zhì)依托和條件。然而,隨著全球人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)資源的需求與日俱增,人類(lèi)正受到某些資源短缺或耗竭的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
全球資源匱乏和危機(jī)主要表現(xiàn)在4個(gè)方面:土地資源不斷減少森林資源不斷縮小淡水資源嚴(yán)重不足礦產(chǎn)資源瀕臨枯竭50(1)土地資源在不斷減少和退化
土地資源損失尤其是可耕地資源損失已成為全球性的問(wèn)題,發(fā)展中國(guó)家尤為嚴(yán)重。
目前,人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用的耕地和牧場(chǎng),正在不斷減少或退化,而全球可供開(kāi)發(fā)利用的后備資源已很少,許多地區(qū)已經(jīng)近于枯竭。
隨著世界人口的快速增長(zhǎng),人均占有的土地資源在迅速下降,這對(duì)人類(lèi)的生存構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
由于世界人口的日益增長(zhǎng),人均耕地面積在減少。據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署統(tǒng)計(jì),從1975年至2000年,全球有3億hm2耕地被侵蝕,另有3億hm2的土地被壓在新的城鎮(zhèn)和公路之下,而且這一趨勢(shì)還在發(fā)展之中。由此可見(jiàn)土地問(wèn)題的嚴(yán)重性。52(2)森林資源在不斷縮小
歷史上森林植被變化最大的是在溫帶地區(qū)。自從大規(guī)模的農(nóng)業(yè)開(kāi)墾以來(lái),溫帶落葉林已減少31%左右。但近幾十年中,世界毀林集中發(fā)生在熱帶地區(qū),熱帶森林正以前所未有的速率在減少。
據(jù)估計(jì):1981~1990年間全世界每年損失森林平均達(dá)1690萬(wàn)公頃,而每年再植森林約為1054萬(wàn)公頃,森林的虧缺每年達(dá)645萬(wàn)公頃。目前再植的森林面積還是抵不過(guò)損失的森林面積,因此森林資源減少的形勢(shì)仍然是十分嚴(yán)峻的。歷史76億公頃現(xiàn)在36億公頃53
(3)淡水資源出現(xiàn)嚴(yán)重不足
目前,世界上有43個(gè)國(guó)家和地區(qū)缺水,占全球陸地面積的60%。約有20億人用水緊張,10億人得不到良好的飲用水。
此外,由于嚴(yán)重的水污染,更是雪上加雙,使許多水體喪失了使用功能,造成了水質(zhì)性缺水,更加劇了水資源的緊張程度。
54
水資源短缺已成為許多國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的障礙,成為全世界普遍關(guān)注的問(wèn)題。當(dāng)前,水資源正面臨著水資源短缺和用水量持續(xù)增長(zhǎng)的雙重矛盾。聯(lián)合國(guó)早在1977年就發(fā)出警告:“水不久將成為一項(xiàng)嚴(yán)重的社會(huì)危機(jī),水是繼石油危機(jī)之后的又一個(gè)社會(huì)危機(jī)?!?5
(4)某些礦產(chǎn)資源瀕臨枯竭
如化石燃料瀕臨枯竭煤石油
可以說(shuō)當(dāng)代人類(lèi)的社會(huì)文明主要是建立在化石能源的基礎(chǔ)之上的。無(wú)論是工業(yè)、農(nóng)業(yè)或生活,其繁榮都依附于化石能源。而由于人類(lèi)高速發(fā)展的需要和無(wú)知的浪費(fèi),化石燃料逐漸走向枯竭,并反過(guò)來(lái)直接影響人類(lèi)的文明生活。56
與化石能源相似,人類(lèi)不僅無(wú)計(jì)劃地開(kāi)采地下礦藏,而且在開(kāi)采過(guò)程中浪費(fèi)驚人,資源利用率很低,導(dǎo)致礦產(chǎn)資源貯量不斷減少甚至枯竭。
有色金屬鐵再如礦產(chǎn)資源匱乏573.環(huán)境污染
環(huán)境污染作為全球性的重要環(huán)境問(wèn)題,主要指的是溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨和海洋污染等。
(1)溫室效應(yīng)(GreenHouseEffect)
(2)臭氧層破壞(O3layerdestruction)
(3)酸雨(AcidRain)
(4)海洋污染(Oceanpollution)58
(1)溫室效應(yīng)
由于人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的規(guī)模空前擴(kuò)大,向大氣層排放了大量的微量組分,如:CO2、CH4
N2O、CFCs等。59
這些微量成分能使太陽(yáng)的短波輻射透過(guò),地面吸收了太陽(yáng)的短波輻射后被加熱,不斷地向外發(fā)出長(zhǎng)波輻射,又被大氣中的這些微量組分所吸收,并以長(zhǎng)波輻射的形式放射回地面,從而使地面增溫。
這種作用與玻璃暖房的作用非常相似,所以稱(chēng)為溫室效應(yīng)。60
溫室效應(yīng)危害
研究表明,CO2濃度每增加1倍,全球平均氣溫將上升1.5-4.5℃。
氣候變暖會(huì)影響陸地生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物的生理和區(qū)域的生物多樣性,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力下降。干旱和炎熱的天氣會(huì)導(dǎo)致森林火災(zāi)的不斷發(fā)生和沙漠化過(guò)程加劇61
溫室效應(yīng)危害
氣候變暖還會(huì)使冰川融化,海平面上升,大量沿海城市、低地和海島將被水淹沒(méi)。
氣候變暖會(huì)加大疾病的發(fā)病率和死亡率,據(jù)報(bào)道,美國(guó)由于夏季持續(xù)高溫,曾導(dǎo)致上百人死亡的記錄。
62(2)臭氧層破壞
處于大氣平流層中的臭氧層是地球的一個(gè)保護(hù)層,它能阻止過(guò)量的紫外線(xiàn)到達(dá)地球表面,從而保護(hù)地球上的生命免遭過(guò)量紫外線(xiàn)的傷害。63
然而自1958年以來(lái),發(fā)現(xiàn)高空臭氧有減少的趨勢(shì),70年代以來(lái),這種趨勢(shì)更為明顯。1985年在南極上空首次觀察到臭氧濃度減少超過(guò)30%的現(xiàn)象,并稱(chēng)其為“臭氧空洞”。近年來(lái)又報(bào)導(dǎo)在北極上空也出現(xiàn)了臭氧空洞。南極上空臭氧層破壞64
臭氧層破壞的原因
造成臭氧層破壞的主要原因,是人類(lèi)向大氣中排放的氯氟烷烴化合物(氟里昂)、溴氟烷烴化合物(哈龍)等物質(zhì),能與平流層的臭氧(O3)起化學(xué)反應(yīng),從而消耗臭氧層中臭氧的含量。65臭氧層破壞的危害
研究表明:平流層臭氧濃度每減少1%;
到達(dá)地球表面的紫外線(xiàn)強(qiáng)度將增加2%
;人類(lèi)皮膚癌發(fā)病率增加3-5%;
白內(nèi)障發(fā)病率將增加1.6%。66
臭氧層破壞的危害
※
過(guò)量的紫外線(xiàn)輻射會(huì)使海洋浮游生物和蝦蟹、貝類(lèi)大量死亡,造成某些生物絕跡;
※
還會(huì)使農(nóng)作物小麥、水稻減產(chǎn),影響作物產(chǎn)量。
※
有學(xué)者認(rèn)為平流層中O3含量減至1/5時(shí),將成為地球存亡的臨界點(diǎn)。67
(3)酸雨
酸雨是PH值<5.6的大氣降雨。
伴隨著人口的快速增長(zhǎng)和迅速的工業(yè)化,酸雨和環(huán)境酸化問(wèn)題一直呈發(fā)展趨勢(shì),影響地域逐漸擴(kuò)大,由局地問(wèn)題發(fā)展成為跨國(guó)問(wèn)題,由工業(yè)化國(guó)家擴(kuò)大到發(fā)展中國(guó)家。目前,世界酸雨主要集中在歐洲、北美和中國(guó)西南部三個(gè)地區(qū)。
形成酸雨的原因主要是由人類(lèi)排入大氣中的SOx和NOx所致。68(3)酸雨的危害
如酸雨可引起江、河、湖、水庫(kù)等水體酸化,影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng),當(dāng)湖水PH降到5.0以下時(shí),湖泊將成為無(wú)生命的死湖;
酸雨可使土壤酸化,有害金屬(Al、Cd)溶出,使植物體內(nèi)有害物質(zhì)含量增高,對(duì)人體健康成危害
尤其是植物葉面首當(dāng)其沖,受害最為嚴(yán)重,直接危害農(nóng)業(yè)和森林草原生態(tài)系統(tǒng),瑞典每年因酸雨損失的木材達(dá)450萬(wàn)m3;
69(3)酸雨的危害
酸雨會(huì)加速建筑物的石料及金屬材料的風(fēng)化、腐蝕;使主要為CaCO3成分的紀(jì)念碑、石刻壁雕、塑像等文化古跡受到腐蝕和破壞。據(jù)估計(jì),美國(guó)每年花費(fèi)在修復(fù)因酸雨破壞的文物古跡上的費(fèi)用就達(dá)50億美元。酸化的飲用水對(duì)人的健康危害更大、更直接。
(4)海洋污染
海洋污染是目前海洋環(huán)境面臨的最重大的環(huán)境問(wèn)題。目前局部海域的石油污染、赤潮、海面漂浮垃圾等現(xiàn)象非常嚴(yán)重,并有擴(kuò)展到全球海洋的趨勢(shì)。
據(jù)估計(jì),輸入海洋的污染物,有40%是通過(guò)河流輸入的,30%是由空氣輸入的,海運(yùn)和海上傾倒各占10%左右。人類(lèi)每年向海洋輸入600萬(wàn)-1000萬(wàn)噸石油、1萬(wàn)噸汞、100萬(wàn)噸有機(jī)氯農(nóng)藥和大量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。海洋石油污染的危害
海洋石油污染不僅影響海洋生物的生長(zhǎng)、破壞海岸設(shè)施,還可能影響局部地區(qū)的水文氣象條件和降低海洋的自?xún)裟芰Α?/p>
據(jù)實(shí)測(cè),每滴石油在水面上能夠形成0.15平方米的油膜,每噸石油可能覆蓋500萬(wàn)平方米的水面。油膜能使大氣與水面隔絕,減少進(jìn)入海水的氧的數(shù)量,從而降低海洋的自?xún)裟芰?。油膜覆蓋海面還會(huì)阻礙海水的蒸發(fā),影響大氣和海洋的熱交換,改變海面的反射率,減少進(jìn)入海洋表層的日光輻射,從而對(duì)局部地區(qū)的水文氣象條件產(chǎn)生一定的影響。同時(shí)油膜和油塊還能粘住大量的魚(yú)卵和幼魚(yú),使魚(yú)卵死亡、幼魚(yú)畸形,還會(huì)使魚(yú)蝦類(lèi)等水產(chǎn)品產(chǎn)生石油臭味,使水產(chǎn)品品質(zhì)下降,造成經(jīng)濟(jì)損失。赤潮現(xiàn)象
由氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物聚集在淺?;虬敕忾]的海域中,可促使浮游生物過(guò)量繁值,使海水水面變色,稱(chēng)為赤潮現(xiàn)象。我國(guó)自1980年以后發(fā)生赤潮達(dá)30多起,1999年7月13日,遼東灣海域發(fā)生了有史以來(lái)最大的一次赤潮,面積達(dá)6300Km2。赤潮的危害
赤潮的危害主要表現(xiàn)在:赤潮生物可分泌粘液,粘附在魚(yú)類(lèi)等海洋動(dòng)物的魚(yú)鰓上,妨礙其呼吸導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)窒息死亡;
赤潮生物還可分泌毒素,使生物中毒或通過(guò)食物鏈引起人類(lèi)中毒;不僅如此,赤潮生物死亡后,其殘骸被需氧微生物分解,能消耗水中溶解氧,造成缺氧環(huán)境,形成厭氧氣體(NH3、H2S、CH4),致使魚(yú)、蝦、貝類(lèi)死亡;
赤潮生物還可吸收陽(yáng)光,遮蓋海面(幾十公分),使水下生物因得不到陽(yáng)光而影響其生存和繁殖;同時(shí)還能引起海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化,造成食物鏈局部中斷,破壞海洋的正常生產(chǎn)過(guò)程。744.生態(tài)破壞全球性的生態(tài)環(huán)境破壞主要包括:(1)植被破壞
(2)水土流失(3)沙漠化
(4)物種消失(1)植被的破壞
植被是全球或某一地區(qū)內(nèi)所有植物群落的泛稱(chēng)。植被破壞是生態(tài)破壞的最典型特征之一。
植被的破壞(如森林和草原的破壞)不僅極大地影響了該地區(qū)的自然景觀,而且由此帶來(lái)了一系列的嚴(yán)重后果,如生態(tài)系統(tǒng)惡化、環(huán)境質(zhì)量下降、水土流失、土地沙化以及自然災(zāi)害加劇,進(jìn)而可能引起土壤荒漠化;土壤的荒漠化又加劇了水土流失,以致形成生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)。76(2)水土流失
水土流失是指在水的營(yíng)力作用下,土壤及其疏松母質(zhì)被侵蝕、搬運(yùn)、堆積的過(guò)程。據(jù)估計(jì)、全世界現(xiàn)有水土流失面積2500萬(wàn)平方公里,占全球陸地面積的16.8%,每年流失的土壤高達(dá)257億t。每年有800萬(wàn)hn2的農(nóng)田因水土流失喪失生產(chǎn)能力,有大約幾十億t流失的土壤在河流河床和水庫(kù)中淤積。目前,全世界水土流失區(qū)主要分布在干旱、半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)。77(3)土地沙漠化土地沙漠化是指非沙漠地區(qū)出現(xiàn)的風(fēng)沙活動(dòng)、沙丘起伏為主要標(biāo)志的沙漠景觀的環(huán)境退化過(guò)程。目前全球土地沙漠化的趨勢(shì)還在擴(kuò)展,沙化、半沙化面積還在逐年增加。沙漠化的擴(kuò)展使可利用土地面積縮小,土地產(chǎn)出減少,降低了土地養(yǎng)育人口的能力,成為影響全球生態(tài)環(huán)境的重大問(wèn)題。78(4)生物物種消失
生物物種消失是全球普遍關(guān)注的重大生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。
由于森林、濕地面積銳減和草原退化,使生物物種的棲息地遭到了嚴(yán)重的破壞,食物來(lái)源枯竭,生物物種正以空前的速度在滅絕。
79(4)物種消失
而且越到近代,物種消失的速度越快。據(jù)粗略估計(jì),從公元前8000年至1975年,哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)的平均滅絕速率大約增加1000倍。80研究表明:倘若一個(gè)森林區(qū)的原面積減少10%,即可使繼續(xù)存在的生物物種下降至30%。
生物學(xué)家警告說(shuō),如果
森林砍伐、沙漠化及濕地等破壞按目前的速度繼續(xù)下去,到2030年將有100多萬(wàn)種物種從地球上消失。1.1.3
我國(guó)當(dāng)前的資源環(huán)境形勢(shì)
1.資源形勢(shì)
我國(guó)人口眾多,人均資源占有量嚴(yán)重不足。水資源總量占世界水資源總量的7%,居第6位。但人均占有量?jī)H有2200m3,為世界人均水量的1/4,居世界第119位,是全球13個(gè)貧水國(guó)之一。我國(guó)人均耕地面積為1.41畝,不足世界人均水平的40%。人均煤炭探明可采儲(chǔ)量為1.8t,僅為世界人均水平的7%。
我國(guó)人均森林占有面積為1.9畝,僅為世界人均水平的1/5。2003年,我國(guó)石油剩余可采儲(chǔ)量?jī)H為39億t,占世界可采儲(chǔ)量的2.3%。天然氣剩余可采儲(chǔ)量為1.57萬(wàn)億m3,占世界可采儲(chǔ)量的0.9%。鐵礦儲(chǔ)量占世界的2.3%,銅礦不足5%,鋁土礦不足2%。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)基本上是依靠資源的高投入、高消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)的,資源利用率較低。
2005年我國(guó)GDP約占世界的4%,但重要資源消耗占世界的比重,石油為7.4%、原煤為31%、鋼鐵為27%、氧化鋁為25%、水泥為40%。
鋼鐵、有色、電力、化工等8個(gè)高耗能行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比世界先進(jìn)水平均高出40%以上,單位建筑面積采暖能耗相當(dāng)于同樣氣候條件發(fā)達(dá)國(guó)家的2~3倍,工業(yè)用水重復(fù)利用率比國(guó)外先進(jìn)水平低15%~25%,萬(wàn)元產(chǎn)值用水量是國(guó)外先進(jìn)水平的10倍。
2010年我國(guó)資源綜合利用率和國(guó)際先進(jìn)水平的比較項(xiàng)目礦產(chǎn)資源總回收率共伴生礦產(chǎn)資源木材我國(guó)30%35%60%國(guó)際先進(jìn)水平50%50%80%
目前我國(guó)粗放型的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式還未發(fā)生根本改變,這種依靠資源的高投入、高消耗的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式使我國(guó)的資源形勢(shì)更加嚴(yán)峻。在未來(lái)很長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期里,我國(guó)仍將處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展階段,資源的消耗強(qiáng)度將進(jìn)一步增大。預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)45種礦產(chǎn)資源中只有9種可以保證需求,石油、鐵、銅、鋁等關(guān)系國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的礦產(chǎn)資源將嚴(yán)重短缺,我國(guó)將缺鐵30億t、缺鋁1億t,天然氣和石油進(jìn)口量將分別達(dá)到1000億立方米和5億t,對(duì)外依存度將分別高達(dá)50%和70%。2.環(huán)境污染與生態(tài)破壞
(1)水環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重近年來(lái),我國(guó)水污染物排放量很大,其中COD排放量超過(guò)環(huán)境承載能力80%以上。江河湖泊普遍受到污染,黃河、淮河為中度污染,遼河、海河為重度污染。湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題突出(氮、磷污染造成)。在國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)實(shí)際監(jiān)測(cè)的197條河流417個(gè)斷面中,Ⅰ-Ⅲ類(lèi)、Ⅳ-Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)的斷面比例分別為49.9%、26.5%和23.6%。(2)大氣污染非常嚴(yán)重
我國(guó)大氣污染以煤煙型污染為主,以煤為主的能源結(jié)構(gòu)是形成以城市為中心的大氣污染嚴(yán)重的主要原因,我國(guó)大氣中可吸入顆粒物普遍超標(biāo),SO2排放量超過(guò)環(huán)境承載能力60%以上。
隨著我國(guó)民用汽車(chē)保有量的增加,城市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染問(wèn)題也日益突出,一些大城市汽車(chē)尾氣污染明顯上升。
2007年,全國(guó)參加酸雨監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)的500個(gè)縣市中,出現(xiàn)至少1次以上酸雨的城市281個(gè)(占56.2%),酸雨發(fā)生頻率在25%以上的城市171個(gè)(占34.2%),酸雨發(fā)生頻率在75%以上的城市65個(gè)(占13.0%)。
浙江建德市、象山縣、湖州市、安吉縣、嵊泗縣,重慶江津市酸雨頻率為100%。全國(guó)酸雨發(fā)生頻率在5%以上的區(qū)域占國(guó)土面積的32.6%,酸雨發(fā)生頻率在25%以上區(qū)域占國(guó)土面積的15.4%。(3)城市生活垃圾和工業(yè)固體廢物
污染日益突出
我國(guó)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量不斷增加。2007年,全國(guó)工業(yè)固體廢物排放量為1197萬(wàn)t;危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量為1079萬(wàn)t,未經(jīng)有效處理的危險(xiǎn)廢物已成為重大環(huán)境隱患。
隨著城市居民生活水平的提高,城市生活垃圾年產(chǎn)生量以每年10%以上的速度遞增,處理率和處理水平都不高,垃圾圍城現(xiàn)象和二次污染嚴(yán)重。塑料包裝物和農(nóng)膜所導(dǎo)致的“白色污染”問(wèn)題也十分嚴(yán)重。(4)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)形勢(shì)依然嚴(yán)峻
主要表現(xiàn)在:點(diǎn)源污染與面源污染共存,面源污染加重;生活污染和工業(yè)污染疊加,生活污染加??;工業(yè)及城市污染向農(nóng)村轉(zhuǎn)移,工礦污染凸顯;土壤污染日趨嚴(yán)重,飲用水存在安全隱患;生態(tài)退化尚未得到有效遏制;這些已成為中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。
農(nóng)村大部分垃圾未經(jīng)任何處理,直接堆放在田頭、路旁,甚至拋擲到溝渠、水塘,影響環(huán)境衛(wèi)生和農(nóng)村景觀。絕大部分生活污水未經(jīng)處理直接滲入地下或直排溝渠、水塘。鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)布局不當(dāng),工業(yè)污染突出。各種農(nóng)藥化肥的不合理使用,導(dǎo)致耕地質(zhì)量不斷下降和局部地區(qū)面源污染突出。綜合利用措施滯后,畜禽養(yǎng)殖污染日益凸顯。(5)環(huán)境污染正在轉(zhuǎn)型,新的環(huán)境
問(wèn)題接踵而至
我國(guó)工業(yè)污染比重下降,生活污染的比重上升,農(nóng)業(yè)污染日益嚴(yán)重。汽車(chē)數(shù)量增加導(dǎo)致城市空氣污染出現(xiàn)了新的變化,NOx成分增加
家用電器更新?lián)Q代頻繁,廢家電的回收處理問(wèn)題日益突出。全國(guó)電冰箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)將以每年300~400萬(wàn)臺(tái)的速度淘汰。我國(guó)目前的環(huán)境污染既有傳統(tǒng)的工業(yè)污染,又有城市化快速發(fā)展帶來(lái)的生活污染,還有農(nóng)業(yè)施肥、畜禽養(yǎng)殖造成的面源污染,以及全球環(huán)境問(wèn)題的巨大壓力。發(fā)達(dá)國(guó)家在過(guò)去一百多年發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題,在我國(guó)30年的快速發(fā)展中集中出現(xiàn),呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)型、復(fù)合型和壓縮型的特點(diǎn),因此有人稱(chēng)之為“壓縮型污染”。壓縮型污染進(jìn)一步增加了我國(guó)解決環(huán)境污染的難度。(6)生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢(shì)尚未得到
根本扭轉(zhuǎn)
由于長(zhǎng)期的生態(tài)欠帳和一些地區(qū)盲目開(kāi)展生態(tài)建設(shè),人工生態(tài)環(huán)境雖有改善,但是自然生態(tài)環(huán)境仍在衰退。單一的生態(tài)問(wèn)題有所控制,系統(tǒng)性生態(tài)惡化仍在發(fā)展,治理難度越來(lái)越大。邊建設(shè)邊破壞,治理趕不上破壞,沙化土地每年平均增加3436km2,水土流失面積逐年擴(kuò)大。全國(guó)天然草原平均超載牲畜34%左右。天然草場(chǎng)以每年2萬(wàn)km2的速度遞減,沙塵暴危害日益頻繁,森林、濕地生態(tài)功能降低,生物多樣性遭到很大威脅。
環(huán)境污染和生態(tài)破壞不僅給我國(guó)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,也嚴(yán)重危害我國(guó)國(guó)民的身體健康。據(jù)世界銀行估算,中國(guó)2007年由于污染所造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)GDP的5.8%。中國(guó)每年因水污染和大氣污染造成的經(jīng)濟(jì)損失約為700億元。目前有80~85%的人類(lèi)腫瘤與有毒化學(xué)品有關(guān)。我國(guó)城市人群由于空氣污染,發(fā)生呼吸道疾病的幾率明顯高于國(guó)外人群,主要城市中每年約有17.8萬(wàn)人因大氣污染而過(guò)早死亡。在沈陽(yáng)、上海及其他一些主要城市,受調(diào)查的兒童血液中鉛含量平均超過(guò)被認(rèn)為對(duì)智力發(fā)展不利水平的80%左右。造成我國(guó)資源環(huán)境問(wèn)題的主要原因有4個(gè):
(1)長(zhǎng)期沿襲粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式
我國(guó)工業(yè)整體技術(shù)和管理水平不高,經(jīng)營(yíng)方式粗放、資源浪費(fèi)嚴(yán)重,污染排放強(qiáng)度高。如我國(guó)SO2排放強(qiáng)度是18.5kg/萬(wàn)元GDP,是德國(guó)的26倍,日本的30倍;NOx排放強(qiáng)度是16.6kg/萬(wàn)元GDP,是德國(guó)的16倍,日本的28倍。農(nóng)業(yè)灌溉用水效率很低,全國(guó)農(nóng)灌用水利用系數(shù)平均為0.35,與先進(jìn)國(guó)家相比,落后30~50年。(2)認(rèn)識(shí)落后我國(guó)部分地方政府和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展意識(shí)不強(qiáng),尚未樹(shù)立科學(xué)發(fā)展觀。以犧牲環(huán)境為代價(jià),片面追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度。個(gè)別地區(qū)甚至出現(xiàn)黨政領(lǐng)導(dǎo)縱容、包庇環(huán)境違法行為的現(xiàn)象。很多企業(yè)認(rèn)為,治理污染需要大量投入,因此不愿意治理。(3)法制不完善,執(zhí)法不嚴(yán)我國(guó)雖然已建立了環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)體系,但在資源綜合利用和再生資源回收利用方面的法規(guī)建設(shè)仍存在薄弱環(huán)節(jié)。有法不依、執(zhí)法不嚴(yán)、違法不究的現(xiàn)象仍然存在,有些地方還相當(dāng)嚴(yán)重。(4)環(huán)保投入不足,機(jī)制不健全
我國(guó)污染防治的投入占GDP的比重比較低,地區(qū)差異大。西部地區(qū)受財(cái)力限制,缺口很大。
按照“污染者付費(fèi)”原則,工業(yè)污染防治投資由企業(yè)承擔(dān)。但是由于排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)低于治理成本,企業(yè)主動(dòng)治理污染的積極性不高。
城市污水和垃圾處理實(shí)行政府和社會(huì)投資相結(jié)合,但是一些地方長(zhǎng)期拖欠環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施投資。城市污水和垃圾收費(fèi)不到位,難以激活污染治理市場(chǎng),缺乏對(duì)社會(huì)資金的吸引力。1.2.1自然資源的概念
根據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)的定義,自然資源是指在一定時(shí)間條件下,能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值以提高人類(lèi)當(dāng)前和未來(lái)福利的自然環(huán)境要素的總和(1972)。如水、土地、森林、草原、礦物、野生動(dòng)植物、陽(yáng)光等。
需要強(qiáng)調(diào)的是:
隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高,過(guò)去被視為不能利用的自然環(huán)境要素,將來(lái)可能變?yōu)橛幸欢ń?jīng)濟(jì)利用價(jià)值的自然資源。
自然資源的概念和范疇不是一成不變的。1.2.2
自然資源的分類(lèi)
自然資源有限自然資源
無(wú)限自然資源(恒定的自然資源)從不同的角度可以對(duì)自然資源進(jìn)行多種分類(lèi)。但目前大多是按照自然資源的有限性:
1.有限自然資源
有限自然資源又稱(chēng)耗竭性自然資源。這類(lèi)資源是在地球演化過(guò)程中的特定階段形成的,
質(zhì)與量有限定,空間分布不均。如水資源、土地資源、礦產(chǎn)資源、生物資源等。有限的自然資源按其能否更新可再進(jìn)一步分為:
有限自然資源可更新的自然資源不可更新自然資源可更新自然資源可再生自然資源
這類(lèi)資源主要是指那些被人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用后,能夠依靠生態(tài)系統(tǒng)自身的運(yùn)行力量得到恢復(fù)或再生的資源。如生物資源、土地資源、水資源等。
只要人類(lèi)對(duì)其消耗速度不大于它們的恢復(fù)速度,借助自然循環(huán)或生物的生長(zhǎng)繁殖,這些資源從理論上
講是可以被人類(lèi)永續(xù)利用的。消耗速度<恢復(fù)速度但各種可更新資源的
恢復(fù)速度不盡相同
如巖石自然風(fēng)化形成1cm厚的土壤大約300—600年;
森林的恢復(fù)一般需要數(shù)十年至百余年。因此不合理的開(kāi)發(fā)利用,也會(huì)使這些可更新的自然資源變成不可更新資源,甚至耗竭。濫伐森林不可更新自然資源不可再生自然資源
這類(lèi)資源是在漫長(zhǎng)的地球演化過(guò)程中形成的,它們的儲(chǔ)量是固定的。被人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用后,會(huì)逐漸減少以至枯竭,一旦被用盡,就無(wú)法再補(bǔ)充。如各種金屬礦物、非金屬礦物、化石燃料等。2.無(wú)限自然資源
無(wú)限自然資源又稱(chēng)為非耗竭性資源。這類(lèi)資源隨著地球形成及其運(yùn)動(dòng)而存在,基本上是持續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生的,幾乎不受人類(lèi)活動(dòng)的影響,也不會(huì)因人類(lèi)利用而枯竭。如太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等。自然資源有限自然資源(耗竭性自然資源)
無(wú)限自然資源(非耗竭性自然資源)如太陽(yáng)能、潮汐能、風(fēng)能等可更新的自然資源:如土地、生物、水資源等不可更新的自然資源
金屬、非金屬、化石燃料1.2.3自然資源的屬性(4個(gè))
有限性是自然資源最本質(zhì)的特征。大多數(shù)資源在數(shù)量上都是有限的。
(1)有限性資源的有限性
在礦產(chǎn)資源中尤其明顯:
任何一種礦物的形成不僅需要有特定的地質(zhì)條件,還必須經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年甚至上億年漫長(zhǎng)的物理、化學(xué)、生物作用過(guò)程。因此,相對(duì)于人類(lèi)而言它們是不可再生的,
消耗一點(diǎn)就少一點(diǎn)。
如動(dòng)物、植物,由于受自身遺傳因素的制約,其再生能力也是有限的,如果過(guò)度利用也會(huì)使其喪失再生能力、成為不可再生的資源。其他的可再生資源
必須從長(zhǎng)計(jì)議;珍惜一切自然資源;
注意合理開(kāi)發(fā)利用與保護(hù);決不能只顧眼前利益;掠奪式開(kāi)發(fā)資源;甚至肆意破壞資源。資源的有限性要求人類(lèi)在開(kāi)發(fā)利用自然資源時(shí):(2)區(qū)域性
自然資源的地域分布受太陽(yáng)輻射、大氣環(huán)流、地質(zhì)構(gòu)造和地表形態(tài)結(jié)構(gòu)等因素的影響,其種類(lèi)特性、數(shù)量多寡、質(zhì)量?jī)?yōu)劣都具有明顯的區(qū)域差異且具有一定的規(guī)律性。例如:我國(guó)的天然氣、煤和石油等資源主要分布在北方,
而南方則蘊(yùn)藏豐富的水資源。區(qū)域性是指自然資源分布的不平衡。自然資源的區(qū)域性
對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著很大作用:例如,區(qū)域礦產(chǎn)資源的狀況(礦產(chǎn)種類(lèi)、數(shù)量、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)等)
會(huì)顯著影響著采礦業(yè)、冶金業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、石油化工業(yè)的發(fā)展。而區(qū)域生物資源的狀況(種類(lèi)、品種、數(shù)量、質(zhì)量)則會(huì)顯著影響著種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和輕、紡工業(yè)的發(fā)展。應(yīng)對(duì)區(qū)域資源的分布、數(shù)量、質(zhì)量等情況進(jìn)行全面調(diào)查和評(píng)價(jià),因地制宜地安排各業(yè)生產(chǎn),揚(yáng)長(zhǎng)避短,充分發(fā)揮區(qū)域自然資源優(yōu)勢(shì),使資源優(yōu)勢(shì)成為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
資源的區(qū)域性要求人類(lèi)對(duì)區(qū)域自然資源開(kāi)發(fā)利用時(shí),(3)整體性
整體性是指每個(gè)地區(qū)的自然資源要素存在著生態(tài)上的聯(lián)系,形成一個(gè)整體,觸動(dòng)其中一個(gè)要素,可能引起一連串的連鎖反應(yīng),從而影響整個(gè)自然資源系統(tǒng)的變化。
整體性在可再生資源中尤為突出
濫伐森林
森林資源除具有經(jīng)濟(jì)效益外,還具有涵養(yǎng)水分、保持水土等生態(tài)效益,如果森林資源遭到破壞,將會(huì)導(dǎo)致水土流失,洪水泛濫,影響水資源;導(dǎo)致土壤肥力下降,影響土地資源;而土壤肥力下降,反過(guò)來(lái)會(huì)促使森林植被退化,使動(dòng)物和微生物因棲息地遭到破壞和食物來(lái)源減少而數(shù)量大減,從影響生物資源。也就是說(shuō)森林資源、水資源土地資源和生物資源是相互聯(lián)系、相互作用的,一環(huán)扣一環(huán),觸動(dòng)其中一個(gè)環(huán)節(jié)將會(huì)影響其他環(huán)節(jié)例如:自然資源的整體性要求人類(lèi)對(duì):自然資源的開(kāi)發(fā)利用必須持整體的觀點(diǎn),要進(jìn)行合理規(guī)劃,全盤(pán)考慮,統(tǒng)籌兼顧,在利用一種資源的同時(shí),還要保護(hù)其它資源不會(huì)受到影響,從而使自然資源的開(kāi)發(fā)利用兼有經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。(4)多用性
如土地資源既可用于農(nóng)業(yè),也可用于工業(yè)、交通、旅游及改善居民生活環(huán)境等。
是指任何一種自然資源都具有多種用途。
森林資源既可以提供木材和各種林產(chǎn)品,又具有涵養(yǎng)水源,調(diào)節(jié)氣候,保持水土、保護(hù)野生動(dòng)植物和旅游等功能。
資源的多用性要求人類(lèi)在對(duì)資源開(kāi)發(fā)利用時(shí):必須根據(jù)其可供利用的廣度和深度,從經(jīng)濟(jì)效益,生態(tài)效益、社會(huì)效益等各方面進(jìn)行綜合研究,制定出最優(yōu)方案進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用,以做到物盡其用,發(fā)揮最大效益。1.能源的定義(目前有多種關(guān)于能源的定義)
(1)《科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》認(rèn)為:“能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類(lèi)能量的資源”;
(2)《大英百科全書(shū)》認(rèn)為:能源是一個(gè)包括著所有燃料、流水、陽(yáng)光和風(fēng)的術(shù)語(yǔ),人類(lèi)用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段便可讓它為自己提供所需的能量;
(3)《日本大百科全》認(rèn)為:“在各種生產(chǎn)活動(dòng)中,我們利用熱能、機(jī)械能、光能、電能等來(lái)作功,可利用來(lái)作為這些能量源泉的自然界中的各種載體,即稱(chēng)為能源”。
(4)我國(guó)的《能源百科全書(shū)》認(rèn)為:能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類(lèi)所需的光、熱、動(dòng)力等任一形式能量的載能體資源。
1.3.1能源的定義和分類(lèi)
綜上所述,能源是一種呈多種形式的、且可以相互轉(zhuǎn)換的能量的源泉。
確切而簡(jiǎn)單地說(shuō),能源是自然界中能為人類(lèi)提供某種形式能量的物質(zhì)資源。
能源種類(lèi)繁多,根據(jù)不同的劃分方式,可分為不同的類(lèi)型。
但目前主要有以下六種分法:2.能源的分類(lèi)
(1)來(lái)自地球外的太陽(yáng)能。太陽(yáng)能除直接輻射被人類(lèi)利用外,還能為風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能和礦物能源等的產(chǎn)生提供基礎(chǔ)。人類(lèi)所需能量的絕大部分都直接或間接地來(lái)自太陽(yáng),故太陽(yáng)有“能源之母”之稱(chēng)。各種植物通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來(lái)。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的。它們實(shí)質(zhì)上是由古代生物固定下來(lái)的太陽(yáng)能。
(2)來(lái)自地球自身蘊(yùn)藏的能量。主要是指地?zé)崮芎驮雍四苋剂系?。地?zé)崮苁堑厍騼?nèi)放射性元素衰變輻射的粒子或射線(xiàn)所攜帶的能量。原子核能燃料則包括核裂變?nèi)剂希ㄢ櫋⑩Q)和核聚變?nèi)剂希?、氚)等?/p>
(3)地球和其他天體引力相互作用而產(chǎn)生的能量。主要是指地球和太陽(yáng)、月亮等天體間有規(guī)律運(yùn)動(dòng)而形成的潮汐能。潮汐能蘊(yùn)藏著極大的機(jī)械能,潮差常達(dá)十幾米,非常壯觀,是雄厚的發(fā)電原動(dòng)力。1)按來(lái)源劃分(可分為3種類(lèi)型)
可分為一次能源和二次能源。一次能源是指自然界中以天然形式存在,沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換的能量資源,如煤炭、石油、天然氣、風(fēng)能、地?zé)崮艿取?/p>
為了滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要,有些能源通常需要加工后再使用。由一次能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品稱(chēng)為二次能源,例如:電力、焦炭、煤氣、蒸汽、各種石油制品(汽油、柴油等)、及沼氣能源都屬于二次能源。
大部分一次能源都轉(zhuǎn)換成容易輸送、分配和使用的二次能源,以適應(yīng)消費(fèi)者的需要。二次能源經(jīng)過(guò)輸送和分配,在各種設(shè)備中使用,即為終端能源。終端能源最后變成有效能。2)按能源的產(chǎn)生方式劃分
燃料型能源和非燃料型能源:
燃料型能源主要包括礦物燃料(如煤炭、石油、天然氣),生物燃料(如柴薪、沼氣、有機(jī)廢物等),化工燃料(如甲醇、酒精、丙烷以及可燃性金屬鋁、鎂等),核燃料(如鈾、釷、氘)四大類(lèi)。
非燃料型能源則多數(shù)具有機(jī)械能,如水能、風(fēng)能等;有的則含有熱能,如地?zé)崮?、海洋熱能等;有的則含有光能,如太陽(yáng)能、激光等。
3)按能源性質(zhì)劃分
根據(jù)能源消耗后是否造成污染可分為污染型能源和清潔型能源:
污染型能源主要指煤炭和石油等,清潔型能源則包括水力、電力、太陽(yáng)能、風(fēng)能等。4)根據(jù)能源消耗后能否造成污染劃分
按能源能否再生可將其分為可再生能源和不可再生能源兩大類(lèi)。
可再生能源是指能夠不斷再生并有規(guī)律地得到補(bǔ)充的能源,如太陽(yáng)能、水能、生物能、風(fēng)能、潮汐能和地?zé)崮艿?。它們可以循環(huán)再生,不會(huì)因長(zhǎng)期使用而減少。
不可再生能源是須經(jīng)地質(zhì)年代才能形成而短期內(nèi)無(wú)法再生的一次能源,如煤炭、石油、天然氣等。它們隨著大規(guī)模地開(kāi)采利用,其儲(chǔ)量越來(lái)越少,總有枯竭之時(shí)。5)按能源能否再生劃分6)根據(jù)能源使用的歷史劃分
能源按使用歷史可分為常規(guī)能源和新能源:
常規(guī)能源是指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛使用的能源,如煤炭、石油、天然氣、水能和核能等。
新能源是指正處在開(kāi)發(fā)利用中的能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等。新能源大部分是天然和可再生的,是未來(lái)世界持久能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
各種能源形式可以互相轉(zhuǎn)化,在一次能源中,風(fēng)、水、洋流和波浪等是以機(jī)械能(動(dòng)能和位能)的形式提供的,可以利用各種風(fēng)力機(jī)械(如風(fēng)力機(jī))和水力機(jī)械(如水輪機(jī))轉(zhuǎn)換為動(dòng)力或電力。
煤、石油和天然氣等常規(guī)能源一般是通過(guò)燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。熱能可以直接利用,但大量的是將熱能通過(guò)各種類(lèi)型的熱力機(jī)械(如內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等)轉(zhuǎn)換為動(dòng)力,帶動(dòng)各類(lèi)機(jī)械和交通運(yùn)輸工具工作;或是帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力,滿(mǎn)足人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。
電力和交通運(yùn)輸需要的能源占能量總消費(fèi)量的很大比例。一次能源中轉(zhuǎn)化為電力部分的比例越大,表明電氣化程度越高,生產(chǎn)力越先進(jìn),生活水平越高。1.3.2我國(guó)的能源特點(diǎn)與存在問(wèn)題
1.我國(guó)能源的特點(diǎn)
我國(guó)作為世界上發(fā)展最快的發(fā)展中國(guó)家,目前是世界上第二位能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。
我國(guó)能源資源有主要有7個(gè)特點(diǎn):
(1)能源資源總量比較豐富
2006年我國(guó)一次能源生產(chǎn)量為10.9億t標(biāo)準(zhǔn)煤,是世界第二大能源生產(chǎn)國(guó)。其中原煤產(chǎn)量9.08億t,居世界第1位;原油產(chǎn)量達(dá)到1.63億t,居世界第5位;天然氣產(chǎn)量為277億m3,居世界第20位;發(fā)電量13500億kw·h,是世界上僅次于美國(guó)的電力生產(chǎn)大國(guó)。
(2)人均能源資源擁有量較低
雖然我國(guó)的能源資源總量大,但由于人口眾多,人均能源資源相對(duì)不足,是世界上人均能耗最低的國(guó)家之一。中國(guó)人均煤炭探明儲(chǔ)量只相當(dāng)于世界平均水平的50%,人均石油可采儲(chǔ)量?jī)H為世界平均水平的10%。2006年我國(guó)人均一次商品能源消耗僅為世界平均水平的1/2,是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的1/5左右。(3)能源資源賦存分布不均衡
我國(guó)能源資源分布廣泛但不均衡。如煤炭資源主要賦存在華北、西北地區(qū);水力資源主要分布在西南地區(qū);石油、天然氣資源則主要賦存在東、中、西部地區(qū)和海域。我國(guó)主要的能源消費(fèi)地區(qū)集中在東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),資源賦存與能源消費(fèi)地域存在明顯差別。我國(guó)大規(guī)模、長(zhǎng)距離的北煤南運(yùn)、北油南運(yùn)、西氣東輸、西電東送,是我國(guó)能源流向的顯著特征和能源運(yùn)輸?shù)幕靖窬?。?)能源結(jié)構(gòu)以煤為主
在我國(guó)的能源消耗中,煤炭仍然占有主要地位,煤炭的消費(fèi)量在一次能源消費(fèi)總量中所占的比重約為66.0%;石油、天然氣、水電、核電、風(fēng)能、太陽(yáng)能等所占比重約為34.0%。潔凈能源的迅速發(fā)展,優(yōu)質(zhì)能源比重的提高,為緩解環(huán)境壓力發(fā)揮了重要的作用。
(5)能源資源開(kāi)發(fā)難度較大
與世界相比,我國(guó)煤炭資源地質(zhì)開(kāi)采條件較差,大部分儲(chǔ)量需要井工開(kāi)采,極少量可供露天開(kāi)采。石油天然氣資源地質(zhì)條件復(fù)雜,埋藏深,勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)要求較高。未開(kāi)發(fā)的水力資源多集中在西南部的高山深谷,遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,開(kāi)發(fā)難度和成本較大。非常規(guī)能源資源勘探程度低,經(jīng)濟(jì)性較差,缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。(6)工業(yè)部門(mén)消耗能源占有很大的比重
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)工業(yè)部門(mén)耗能比重很高,而交通運(yùn)輸和商業(yè)民用的消耗較低。我國(guó)的能耗比例關(guān)系反映了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的工藝設(shè)備落后,能源管理水平低。
(7)農(nóng)村能源短缺,以生物質(zhì)能為主
我國(guó)農(nóng)村使用的能源以生物質(zhì)能為主,特別是農(nóng)村生活用的能源更是如此。在農(nóng)村能源消費(fèi)中,生物質(zhì)能占55%。目前,一年所生產(chǎn)的農(nóng)作物秸稈只有4.6億噸,除去飼料和工業(yè)原料,作為能源僅為43.9%,全國(guó)農(nóng)戶(hù)平均每年大約缺柴2-3個(gè)月。2.我國(guó)能源存在的問(wèn)題突出表現(xiàn)在3方面(1)資源約束突出,能源效率偏低
我國(guó)優(yōu)質(zhì)能源資源相對(duì)不足,制約了供應(yīng)能力的提高;能源資源分布不均,也增加了持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)的難度;經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式粗放、能源結(jié)構(gòu)不合理、能源技術(shù)裝備水平低和管理水平相對(duì)落后,導(dǎo)致單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗和主要耗能產(chǎn)品能耗高于主要能源消費(fèi)國(guó)家的平均水平,進(jìn)一步加劇了能源供需矛盾。單純依靠增加能源供應(yīng),難以滿(mǎn)足持續(xù)增長(zhǎng)的消費(fèi)需求。(2)能源消費(fèi)以煤為主,環(huán)境壓力加大煤炭是我國(guó)的主要能源,以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)難以改變。相對(duì)落后的煤炭生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式,加大了環(huán)境保護(hù)的壓力。煤炭消費(fèi)是造成煤煙型大氣污染的主要原因,也是溫室氣體排放的主要來(lái)源。
據(jù)歷年的資料估算,我國(guó)燃煤排放的二氧化硫占各類(lèi)污染源排放的87%,顆粒物占60%,氮氧化物占67%。我國(guó)大氣污染造成的損失每年達(dá)130億元人民幣。
隨著我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的迅速增加,部分城市大氣污染已經(jīng)變成煤煙與機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣混合型。這種狀況持續(xù)下去,將給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)更大的壓力。(3)市場(chǎng)體系不完善,應(yīng)急能力有待加強(qiáng)
我國(guó)能源價(jià)格機(jī)制未能完全反映資源稀缺程度、供求關(guān)系和環(huán)境成本。能源資源勘探開(kāi)發(fā)秩序還不規(guī)范,能源監(jiān)管體制不夠健全。
煤礦生產(chǎn)安全欠賬比較多,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不夠合理,石油儲(chǔ)備能力不足,有效應(yīng)對(duì)能源供應(yīng)中斷和重大突發(fā)事件的預(yù)警應(yīng)急體系有待進(jìn)一步完善和加強(qiáng)。
自1993年起,我國(guó)已由能源凈出口國(guó)變成凈進(jìn)口國(guó),能源總消費(fèi)已大于總供給,能源需求的對(duì)外依存度迅猛增大。煤炭、電力、石油和天然氣等能源在我國(guó)都存在缺口,其中,石油需求量的大增以及由其引起的結(jié)構(gòu)性矛盾日益成為我國(guó)能源安全所面臨的最大難題。1.3.3
清潔能源
清潔能源指的是:對(duì)能源清潔、高效、系統(tǒng)化應(yīng)用的技術(shù)體系。含其義主要有三點(diǎn):第一清潔能源不是對(duì)能源的簡(jiǎn)單分類(lèi),而是指能源利用的技術(shù)體系;第二清潔能源不但強(qiáng)調(diào)清潔性同時(shí)也強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性;第三清潔能源的清潔性指的是符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
我國(guó)目前發(fā)展的較為廣泛的清潔能源包括:潔凈煤技術(shù)、核電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、煤層氣、氫能等。這里給同學(xué)們介紹一些主要的清潔能源。1.潔凈煤技術(shù)
傳統(tǒng)意義上的潔凈煤技術(shù)主要是指煤炭的凈化技術(shù)及一些加工轉(zhuǎn)換技術(shù),即煤炭的洗選、配煤、型煤以及粉煤灰的綜合利用技術(shù)。
而目前意義上潔凈煤技術(shù)是指高技術(shù)含量的潔凈煤技術(shù),主要是指煤炭的氣化、液化、煤炭的高效燃燒與發(fā)電技術(shù)等。它是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)換和污染控制新技術(shù)的總稱(chēng),是當(dāng)前世界各國(guó)解決環(huán)境問(wèn)題的主導(dǎo)技術(shù)之一,也是高新技術(shù)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)重要領(lǐng)域。
潔凈煤技術(shù)工藝包括兩個(gè)方面:一是直接燃燒潔凈煤技術(shù)二是煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料技術(shù)
直接燃燒潔凈煤技術(shù)又包括:
燃燒前、燃燒中、燃燒后的潔凈煤技術(shù)①燃燒前的潔凈煤技術(shù):
主要是指洗選、型煤加工技術(shù)和水煤漿技術(shù)。
原煤洗選采用篩分、物理選煤、化學(xué)選煤和細(xì)菌脫硫等方法,可以除去或減少煤中的灰分、矸石、硫等雜質(zhì);型煤加工技術(shù)是把散煤加工成型煤,由于煤成型時(shí)加入了石灰固硫劑,因此可減少二氧化硫、煙塵排放,還可節(jié)省煤;水煤漿是用優(yōu)質(zhì)低灰原煤制成,可以代替石油。②燃燒中的潔凈煤技術(shù):
則是指流化床燃燒技術(shù)和先進(jìn)燃燒器技術(shù)。
流化床又稱(chēng)沸騰床,它的優(yōu)點(diǎn)是能燒劣質(zhì)煤;燃燒溫度低,因此可減少熱致氮氧化物的排放量,煤中添加石灰可減少二氧化硫排放量,同時(shí)爐渣可以綜合利用;
而先進(jìn)燃燒器技術(shù)則是指改進(jìn)鍋爐、窯爐結(jié)構(gòu)與燃燒方式,從而減少二氧化硫和氮氧化物排放的技術(shù)。③燃燒后的煤凈化處理技術(shù):
主要是消煙除塵和脫硫脫氮技術(shù)。
消煙除塵技術(shù)很多,靜電除塵器效率最高,可達(dá)99%以上,電廠一般都采用。脫硫有氨水吸收法,其脫硫效率可達(dá)93-97%,石灰乳濁液吸收法,其脫硫效率可達(dá)90%以上。還有雙堿法等其他一些方法。
煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料技術(shù)主要包括:(2)煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料技術(shù)煤的氣化技術(shù)煤的液化技術(shù)煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)①煤的氣化技術(shù)
有常壓氣化和加壓氣化兩種類(lèi)型,它是在常壓或加壓條件下,保持一定溫度,通過(guò)氣化劑(即空氣、氧氣和蒸汽)與煤炭反應(yīng)生成煤氣,煤氣中主要成分是一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃?xì)怏w。
用空氣和蒸汽做氣化劑,煤氣熱值低;用氧氣做氣化劑,煤氣熱值高。煤在氣化中可脫硫除氮,排去灰渣,因此,煤氣就是潔凈燃料了。②煤的液化技術(shù)
有間接液化和直接液化兩種方式。間接液化是先將煤氣化,然后再把煤氣液化,如煤制甲醇,可替代汽油,我國(guó)已有應(yīng)用。直接液化是把煤直接轉(zhuǎn)化成液體燃料,比如直接加氫將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料,或煤炭與渣油混合成油煤漿反應(yīng)生成液體燃料,我國(guó)正在開(kāi)展此項(xiàng)研究。③煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)
先把煤制成煤氣,再用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,排出高溫廢氣再燒鍋爐,再用蒸汽輪機(jī)發(fā)電,整個(gè)發(fā)電效率可達(dá)45%。我國(guó)正在開(kāi)發(fā)研究中。2.核電
核能俗稱(chēng)原子能,它是原子核里的核子——中子或質(zhì)子,重新分配和組合時(shí)釋放出來(lái)的能量。核能分為兩類(lèi):一類(lèi)叫裂變能,一類(lèi)叫聚變能。
核能有巨大威力。1公斤鈾原子核全部裂變釋放出來(lái)的能量,約等于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出的化學(xué)能。一座100萬(wàn)千瓦的核電站,每年只需25噸至30噸低濃度鈾核燃料,運(yùn)送這些核燃料只需10輛卡車(chē);而相同功率的煤電站,每年則需要300多萬(wàn)噸原煤,運(yùn)輸這些煤炭,要1000列火車(chē)。核聚變反應(yīng)釋放的能量則更巨大。
核能主要有以下優(yōu)點(diǎn):(1)核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中,因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。(2)核能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。(3)核燃料能量密度比化石燃料高上幾百萬(wàn)倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便。(4)核能發(fā)電的成本中,燃料費(fèi)用所占的比例較低,核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響,故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法較為穩(wěn)定。核能的缺點(diǎn):(1)核能電廠會(huì)產(chǎn)生放射性廢料,雖然所占體積不大,但因具有放射性,故必須慎重處理。(2)核能發(fā)電廠熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏,故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。(3)核能電廠投資成本太大,電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。(4)興建核電廠較易引發(fā)政治歧見(jiàn)紛爭(zhēng)。(5)核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì),如果在事故中釋放到外界環(huán)境,會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。太陽(yáng)能是一種清潔的、可再生的能源,取之不盡,用之不竭。人類(lèi)大約在3000多年以前就開(kāi)始利用太陽(yáng)能,但對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用,是近30多年的事。
太陽(yáng)能的利用主要有光熱利用、太陽(yáng)能發(fā)電、光化學(xué)利用和光生物利用4種類(lèi)型。3.太陽(yáng)能(1)光熱利用
基本原理是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái),通過(guò)與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。
目前使用最多的太陽(yáng)能收集裝置,主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等。如太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能干燥器、太陽(yáng)能蒸餾器、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)爐就屬于光熱利用。
(2)太陽(yáng)能發(fā)電
太陽(yáng)能發(fā)電主要有兩種方式:
①太陽(yáng)能熱發(fā)電太陽(yáng)能熱發(fā)電就是利用太陽(yáng)能產(chǎn)生熱能,轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,再轉(zhuǎn)換成電能。太陽(yáng)熱發(fā)電系統(tǒng)是由集熱系統(tǒng)、熱傳輸系統(tǒng)、蓄熱器熱交換系統(tǒng)以及汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)組成。與一般火力發(fā)電站相比,太陽(yáng)能發(fā)電站只是把鍋爐換成太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)。②太陽(yáng)光發(fā)電
太陽(yáng)光發(fā)電則是利用光電效應(yīng)將光能有效地轉(zhuǎn)換成電能,它的基本裝置是太陽(yáng)能電池。目前實(shí)際使用的太陽(yáng)能電池,大多是以硅作為原料制成的。如單晶硅電池、多晶硅電池、硅化鎘電池等。(3)光化學(xué)利用這是一種利用太陽(yáng)輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)方式。它包括光電化學(xué)作用、光敏化學(xué)作用及光分解反應(yīng)。(4)光生物利用
通過(guò)植物的光合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)能的過(guò)程。目前主要有速生植物(如薪炭林)、油料作物和巨型海藻等。
水能是一種可再生能源,是清潔能源,水能是指水體的動(dòng)能、勢(shì)能和壓力能等能量資源。水能主要用于水力發(fā)電,其優(yōu)點(diǎn)是成本低、可連續(xù)再生、無(wú)污染。缺點(diǎn)是分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制大。
水力發(fā)電就是利用水的高位差沖擊水輪機(jī),使之旋轉(zhuǎn),從而將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,然后再由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生交流電,因此需要建設(shè)水壩攔截水,以保持一定的水位差。4.水能5.風(fēng)能
風(fēng)能來(lái)自于太陽(yáng)能。太陽(yáng)能照射到地球表面,地球表面各處受熱不同產(chǎn)生溫差,從而產(chǎn)生氣流運(yùn)動(dòng),風(fēng)能是地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能。
風(fēng)能的利用主要有風(fēng)能作動(dòng)力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式,其中又以風(fēng)力發(fā)電為主。丹麥?zhǔn)秋L(fēng)力發(fā)電大國(guó),現(xiàn)有6300座風(fēng)力發(fā)電機(jī),能提供13%的電力需求。以風(fēng)能為資源的電力開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響很小,在風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程
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