1、第二章第二章 能源资源与环境污染能源资源与环境污染第一节第一节 能源概述能源概述一、能源及其分类一、能源及其分类能够产生各种能量的物质资源能够产生各种能量的物质资源 远古远古，薪柴燃料薪柴燃料为主，少量水力、风力。为主，少量水力、风力。 1818世纪后半叶世纪后半叶，17851785年蒸气机的问世，年蒸气机的问世，煤炭煤炭消耗量迅速增加。消耗量迅速增加。 1919世纪中叶后世纪中叶后，内燃机的发明和火力发电厂的发展，内燃机的发明和火力发电厂的发展，石油和天然气石油和天然气得到广泛应用。得到广泛应用。 上世纪上世纪5050年代年代，核核裂变技术发展，核燃料。裂变技术发展，核燃料。 新能源新能源：
2、太阳能、风能、海洋能、地热能、受控核聚变。：太阳能、风能、海洋能、地热能、受控核聚变。 能源的分类能源的分类(1)(1)以能量根本以能量根本蕴藏方式蕴藏方式的不同，可将能源分为三大类：的不同，可将能源分为三大类： 1) 1) 第一类能源是来自地球以外的第一类能源是来自地球以外的太阳能太阳能。例如目前使用最多的。例如目前使用最多的煤、石油、天然气等化石资源，生物质能、流水能、风能、煤、石油、天然气等化石资源，生物质能、流水能、风能、海洋能、雷电等海洋能、雷电等 2) 2) 第二类能源是第二类能源是地球自身蕴藏的能量地球自身蕴藏的能量。地热能资源以及原子能。地热能资源以及原子能燃料，还包括地震、火
3、山喷发和温泉等自然呈现出的能量。燃料，还包括地震、火山喷发和温泉等自然呈现出的能量。 3) 3) 第三类能源是第三类能源是地球和其他天体引力相互作用而形成的地球和其他天体引力相互作用而形成的。主要。主要指地球和太阳、月球等天体间有规律运动而形成的潮汐能。指地球和太阳、月球等天体间有规律运动而形成的潮汐能。 (2)能源还可按相对比较的方法来分类。 1)一次能源与二次能源：在自然界中天然存在的，可直接取得而又不改变其基本形态的能源，称之为一次能源，由一次能源经过加工转换成另一种形态的能源产品叫做二次能源 2)可再生能源与非再生能源：在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充的能源，称之可再生能源。经
4、过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为非再生能源。 3)常规能源与新能源：常规能源与新能源是相对而言的，现在的常规能源过去也曾是新能源，今天的新能源将来又成为常规能源。 4)燃料能源与非燃料能源：属于燃料能源的有矿物燃料，生物燃料，化工燃料，核燃料共四类。非燃料能源多数具有机械能，有的含有热能，如地热能、海洋热能等；有的含有光能等。 能源资源能源资源按开发利用状况分按开发利用状况分按能量转换分按能量转换分按形成和来源分按形成和来源分常规能源常规能源:新能源新能源:一次能源一次能源二次能源二次能源来自太阳辐射的能源来自太阳辐射的能源来自地球内部的能源来自地球内部的能源来自天体引力的能源来自
5、天体引力的能源矿物能、水能、矿物能、水能、生物能生物能太阳能、地热能、太阳能、地热能、核能核能一次能源一次能源二次能源二次能源可再生能源化石燃料核 能能能源源分分类类热 能电 能合成燃料一一次次能能源源核裂变能常规能源新能源化石燃料固体燃料液体燃料气体燃料生物质能可再生能源水 能太 阳 能风 能地 热 能海 洋 能核 能核聚变能电电 能能汽、热水汽、热水 二甲醚二甲醚( (CH3OCH3) )、乙醇、乙醇 氢氢 能能热热 能能.二二次次能能源源最重要最重要应用最广应用最广化石燃料化石燃料燃料燃料由可燃物质、不可燃成分和水分等物质组成的混合物。由可燃物质、不可燃成分和水分等物质组成的混合物。化石
6、燃料化石燃料动植物残骸变化而形成。由于形成的原因、地质条件与年代的不同，产动植物残骸变化而形成。由于形成的原因、地质条件与年代的不同，产生了不同种类的化石燃料。生了不同种类的化石燃料。煤煤：深埋在地下的：深埋在地下的高等植物高等植物，在缺氧条件下，在缺氧条件下被厌氧细菌生化降解被厌氧细菌生化降解，形成，形成胶体状的腐殖酸。逐步变成含水很多、黑褐色的泥炭。胶体状的腐殖酸。逐步变成含水很多、黑褐色的泥炭。泥炭层在地热泥炭层在地热和受压的作用下和受压的作用下，被压实、失水，被压实、失水，密度和碳含量相对增加密度和碳含量相对增加，腐殖酸、，腐殖酸、水分、氧、氢和甲烷等挥发物逐渐减少，水分、氧、氢和甲烷
7、等挥发物逐渐减少，形成形成不同种类的褐煤、烟煤不同种类的褐煤、烟煤、无烟煤等。、无烟煤等。石油石油：主要是低等动、植物。生成过程与煤相似，：主要是低等动、植物。生成过程与煤相似，生成条件要求较严格生成条件要求较严格。天然气天然气：的生成过程比石油容易。：的生成过程比石油容易。能源的计量单位能源的计量单位: :标准煤标准煤热值热值29.3MJ/kg(7000kcal/kg)原煤原煤平均热值平均热值5000kcal/kg,换算系数换算系数0.714原油原油平均热值平均热值10000kcal/kg,换算系数换算系数1.429天然气天然气平均热值平均热值9310 kcal/m3,换算系数换算系数1.3
8、3第一节第一节 能源概述能源概述二、中国的能源资源二、中国的能源资源 1. 一次能源资源丰富一次能源资源丰富煤煤(世界第三世界第三)、油、气和水能、油、气和水能(世界第一世界第一)。技术可开发总资源量技术可开发总资源量超过超过8231亿亿tce（吨标准煤（吨标准煤29300kJ/kg）。2. 2. 人均能源资源占有量低人均能源资源占有量低 2000 2000年，人均能源资源占有量，中国分别是世界平均水平：年，人均能源资源占有量，中国分别是世界平均水平： 煤炭煤炭 54.954.9 （美国的（美国的9.79.7 ） 石油石油 11.011.0 （美国的（美国的23.123.1 ） 天然气天然气
9、4.34.3 （美国的（美国的6.36.3 ） 节能节能为煤、油、气和水能之后的为煤、油、气和水能之后的“第五能源第五能源”。 3. 3. 能源资源结构能源资源结构以煤以煤为主为主 4. 4. 能源资源地区分布不均衡能源资源地区分布不均衡 北多南少、西富东贫北多南少、西富东贫 北煤、南水、西油气北煤、南水、西油气二、中国的能源资源二、中国的能源资源 常规能源资源常规能源资源 1. 1. 煤炭煤炭 中国最主要的能源资源中国最主要的能源资源。特点特点: :（1 1）煤炭储量多。）煤炭储量多。煤炭资源地质总储量煤炭资源地质总储量5059250592亿吨。亿吨。经济可开发经济可开发剩余可采储量为剩余可
10、采储量为11451145亿吨亿吨，约，约占世界的占世界的11116 6。（全国原煤产量由（全国原煤产量由2002年的年的14.15亿吨增加到亿吨增加到2007年的年的25.23亿吨，增长了亿吨，增长了78.3，年均煤炭产量增长，年均煤炭产量增长12.26 ）（2 2）分布既广泛又集中）分布既广泛又集中。北方煤的地质储量占全国的。北方煤的地质储量占全国的93935 5，山西占全国的，山西占全国的4343。（3 3）煤种比较齐全，质量较好）煤种比较齐全，质量较好。低硫煤。低硫煤6767，高硫煤仅，高硫煤仅3 3。高硫煤主要集中在西南和中。高硫煤主要集中在西南和中南地区。南地区。 （4 4）开发条件
11、较好）开发条件较好。煤层一般不超过。煤层一般不超过1000m1000m二、中国的能源资源二、中国的能源资源 2. 2. 石油和天然气石油和天然气石油和天然气探明储量占全国能源石油和天然气探明储量占全国能源2 28 8和和0.30.3。剩余可采储量的保证程度，石油剩余可采储量的保证程度，石油2020年年，天然气，天然气4949年年。特点：。特点：（1 1）资源分布相对集中。）资源分布相对集中。陆上陆上石油和天然气资源量分别占全国总量的石油和天然气资源量分别占全国总量的73738 8和和78781 1。石油主要在北部。天然气石油主要在北部。天然气。（2 2）质量以常规油为主）质量以常规油为主。中国
12、石油资源质量是以常规油为主，天然气资源主要是油型气。中国石油资源质量是以常规油为主，天然气资源主要是油型气，陆上天然气，陆上天然气油型气资源占油型气资源占8282。（3 3）资源埋藏深度中等，勘探难度越来越大）资源埋藏深度中等，勘探难度越来越大。陆上石油埋藏深度在。陆上石油埋藏深度在200020003500 m3500 m为为2020。气田。气田4747的地质构造比较复杂，勘探开发难度较大。的地质构造比较复杂，勘探开发难度较大。(1吨吨=7桶桶)我国1990年以来石油的年产量、进口量和消费量的增长情况我国每年的石油进口量占消费量的比重我国的能源跨地区调配工程：我国的能源跨地区调配工程：西 电
13、东 送西 气 东 输北 煤 南 运西电东送西电东送轮南轮南上上海海西气东输西气东输北煤南运北煤南运 我国的煤炭资源主要集中在我国的煤炭资源主要集中在“三西三西” （即山西、陕（即山西、陕西、内蒙古西部），西、内蒙古西部），水力资源则有水力资源则有70%在西南地区在西南地区。而。而东南沿海供电中，东南沿海供电中，80%来自煤电。北煤南运，西煤东运来自煤电。北煤南运，西煤东运。 在京沪、京广铁路线上，在京沪、京广铁路线上，货运的货运的40%运的是运的是发电用发电用煤煤。黄金水道的黄金水道的30%、高速公路的四分之一、高速公路的四分之一运的还是发运的还是发电的煤。这个比率依然满足不了需求电的煤。这个
14、比率依然满足不了需求。大秦线大秦线朔黄线朔黄线焦作兖州日照焦作兖州日照地理意义地理意义煤炭、石油的全球调配煤炭、石油的全球调配 关注煤炭、石油运输线路沿线的地理事物和地理特征，关注关注煤炭、石油运输线路沿线的地理事物和地理特征，关注俄罗斯、哈萨克斯坦共和国与我国的油气运输线路。俄罗斯、哈萨克斯坦共和国与我国的油气运输线路。里里海海中中 哈哈 输输 油油 管管 道道安加尔斯克安加尔斯克大庆输油管道大庆输油管道第一节第一节 能源概述能源概述二、中国的能源资源二、中国的能源资源 3. 水能水能 中国可开发的水能资源量，中国可开发的水能资源量，在全国能源资源探明在全国能源资源探明总总储量结构中占储量结
15、构中占95。开开发程度为发程度为1156。（1）水能资源量大，居世界第一。）水能资源量大，居世界第一。占世界总量比例：理论蕴藏量为占世界总量比例：理论蕴藏量为14.3，技，技术可开发量为术可开发量为16.4，经济可开发量为，经济可开发量为17.2，均居世界第一位。，均居世界第一位。 （2）水能资源分布很不均匀）水能资源分布很不均匀，主要集中在，主要集中在西南地区西南地区，占全国总量的，占全国总量的67.8。(长江干支流、黄河上游、红水河长江干支流、黄河上游、红水河等等)（3）大型水电站的比重大）大型水电站的比重大，位置集中。单站规模大于，位置集中。单站规模大于200万万kW的水电站资源量的水电
16、站资源量占占50，集中在西南地区。，集中在西南地区。葛洲坝水电站葛洲坝水电站2715万万kW，二滩水电站，二滩水电站330万万kW，三峡水电站为，三峡水电站为1820万万kW。新能源新能源：核能（核聚变）核能（核聚变）、太阳能、风能、波浪能、潮汐能、地热能、生物质能、太阳能、风能、波浪能、潮汐能、地热能、生物质能、海洋能及其所产生的二次能源氢能、海洋能及其所产生的二次能源氢能可再生能源可再生能源：水能、太阳能、风能、波浪能、潮汐能、地热能、生物质能、海洋水能、太阳能、风能、波浪能、潮汐能、地热能、生物质能、海洋能等。能等。1 1核能资源核能资源2 2可再生能源可再生能源（1 1）太阳能）太阳能
17、。太阳内部发生高温。太阳内部发生高温核聚变核聚变反应所释放的辐射能。太阳的辐射能，反应所释放的辐射能。太阳的辐射能，2020亿分之一到达地球大气高层，这其中亿分之一到达地球大气高层，这其中3030被大气层反射，被大气层反射，2323被大气层吸被大气层吸收，其余收，其余47%47%到达地球表面，其功率约为到达地球表面，其功率约为8 8 10101313kWkW。 目前，利用主要是解决城乡居民生活用能，如太阳能热水器、被动太阳房、目前，利用主要是解决城乡居民生活用能，如太阳能热水器、被动太阳房、太阳灶。未来太阳灶。未来: :太阳能热发电、光伏发电太阳能热发电、光伏发电（2 2）风能）风能。风能是空
18、气流动产生的一种动能，其大小决定。风能是空气流动产生的一种动能，其大小决定于风速和空气的密度。于风速和空气的密度。 风能资源的风能资源的总储量非常巨大，但它的能量密度低，且总储量非常巨大，但它的能量密度低，且不稳定不稳定，只能在一定的技术经济条件下，作为重要的补充，只能在一定的技术经济条件下，作为重要的补充能源进行开发利用。能源进行开发利用。 全国有全国有15159 9万台微型和小型风力机万台微型和小型风力机(0.1kW(0.1kW至至5kW)5kW)在在运行，总装机容量运行，总装机容量2 23434万万kWkW。第一节第一节 能源概述能源概述二、中国的能源资源二、中国的能源资源 风能发电有着
19、广阔的市场和前景风能发电有着广阔的市场和前景 风能是目前可再生能源中一项最有效的能源技术，风能是目前可再生能源中一项最有效的能源技术，风能既可以风能既可以化解温室效应化解温室效应带来的气候危机，而且也可以带来的气候危机，而且也可以解决并解决并提供稳定提供稳定的能源供应。的能源供应。 据专家道据专家道: : 地球上风能的地球上风能的蕴藏量是水能的蕴藏量是水能的1010倍倍，只，只要能够将地球上要能够将地球上 1% 1% 的风能利用好，就能满足全球的能的风能利用好，就能满足全球的能源需要。源需要。 中国风能资源仅次于美国和俄罗斯，居中国风能资源仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位。世界第三位。 世界风
20、能发电居前五位的国家世界风能发电居前五位的国家德德国国美美国国西班牙西班牙丹丹麦麦印印度度 全球风能全球风能发电正以年发电正以年增长增长35%的的速度发展，德、速度发展，德、美、意等国增长速度高达美、意等国增长速度高达50%，成为发展大趋势。，成为发展大趋势。全球全球风力发电风力发电年产值已超年产值已超50亿美元亿美元。欧洲欧洲风能联盟宣称到风能联盟宣称到2010年，风能发电将年，风能发电将占欧洲占欧洲用电需求的用电需求的5.5%；到到2020年，则可达到年，则可达到12%。 目前目前中国中国发电能源中，风能发电仅为发电能源中，风能发电仅为0.11%。截至。截至2004年底，我国已建成年底，我
21、国已建成43个风电场，装机总容量个风电场，装机总容量为为76万千瓦。按照规划，万千瓦。按照规划，今后今后5年我国风电规模将年我国风电规模将在现有基础上增长在现有基础上增长4倍多。倍多。 中国风能分布图中国风能分布图新疆达板城新疆达板城的风力发电场的风力发电场内蒙古兴安盟内蒙古兴安盟的风力发电场的风力发电场西藏自治区西藏自治区的风力发电场的风力发电场（3 3）地热能）地热能。地球内部蕴藏的巨大热能，其分布随深度而。地球内部蕴藏的巨大热能，其分布随深度而增加。中国增加。中国高温地热资源主要集中在台湾省、西藏南部和高温地热资源主要集中在台湾省、西藏南部和云南、四川西部云南、四川西部。 如如 西藏羊八
22、井西藏羊八井32932988，云南西部有的，云南西部有的260260；台湾达；台湾达244244。地热发电主要是西藏羊八井地热电站。地热发电主要是西藏羊八井地热电站2 25252万万kWkW，年发电量约占拉萨电网供电量的年发电量约占拉萨电网供电量的5050。（4 4）潮汐能）潮汐能。潮汐能是海水周期性涨落，。潮汐能是海水周期性涨落，水体形成的势能或由海流潮汐水体形成的势能或由海流潮汐形成的动能形成的动能。潮汐电站造价高，现仅开发了。潮汐电站造价高，现仅开发了0.3%0.3%。中国的潮汐能主要。中国的潮汐能主要分布在浙江、福建两省分布在浙江、福建两省，占总量的，占总量的88.588.5。目前在沿
23、海已建有几座小。目前在沿海已建有几座小型潮汐电站，总装机容量约型潮汐电站，总装机容量约10800 kW10800 kW。（5 5）波浪能）波浪能。波浪能是水质点相对于静水面位移的。波浪能是水质点相对于静水面位移的势能势能和水质点运动的和水质点运动的动能动能的总和。波浪能主要是以波浪的速度传播，是一种的总和。波浪能主要是以波浪的速度传播，是一种低密度不稳定低密度不稳定的能源的能源。开发利用目前还处于研究阶段，商业应用主要是航标灯电源。开发利用目前还处于研究阶段，商业应用主要是航标灯电源。第一节第一节能源概述能源概述二、中国的能源资源二、中国的能源资源能源发展的现状与特点能源发展的现状与特点 :
24、:1. 1. 能源结构全方位调整，但结构性矛盾仍然突出能源结构全方位调整，但结构性矛盾仍然突出 20002000年比年比19951995年，能源年，能源生产生产（消费消费）结构：）结构：煤降低煤降低8.18.1（ 7.67.6 ），油、气和水电的比例分别增加），油、气和水电的比例分别增加4.84.8（ 6.16.1 ）、）、1.51.5（ 0.70.7 ）和）和1.81.8（ 0.80.8 ）；）； 但是，但是，能源结构性矛盾仍然突出，主要体现在能源结构性矛盾仍然突出，主要体现在：石油供不应求，石油进口与能源安全形势严峻。石油供不应求，石油进口与能源安全形势严峻。清洁能源天然气和水能所占的比例
25、仍然较低，新能源刚刚起步。清洁能源天然气和水能所占的比例仍然较低，新能源刚刚起步。各能源行业内部发展不平衡，结构失调严重。各能源行业内部发展不平衡，结构失调严重。中国能源结构仍将以煤炭为主。中国能源结构仍将以煤炭为主。20002000年煤炭仍占有年煤炭仍占有6767的份额。的份额。第一节第一节 能源概述能源概述三、中国的能源现状三、中国的能源现状2 2电力工业发展迅速，但电力消费水平较低电力工业发展迅速，但电力消费水平较低 2000年中国用于发电的能源占一次能源总量已达38.5，但发达国家的比重已达到4065。 2000年中国人均电力消费量只有年中国人均电力消费量只有999.6度，世界度，世界
26、2433 度，亚洲度，亚洲1207度，度，发达国家超过发达国家超过8000 度。度。 非生产用电发达国家超过50。3 3能源利用效率低，节能潜力大能源利用效率低，节能潜力大 供电煤耗1995年为412g/kWh，2000年为392 g/kWh；日本1998年为322g/kWh 能源经济效率只有发达国家的1338， 因为： 高能耗产业（工业、运输业）的比重高达高能耗产业（工业、运输业）的比重高达77 能源效率低，能源效率低，1997年为年为10.3，欧洲，欧洲 90年代初为年代初为2030。 第一节第一节 能源概述能源概述三、中国的能源现状三、中国的能源现状能源消费与经济发展能源消费与经济发展能
27、源生产和消费与能源生产和消费与GDPGDP增长的关系，可用增长的关系，可用弹性系数弹性系数来表示：来表示：能源生产弹性系数能源生产弹性系数P P能源生产年增长率能源生产年增长率/GDP/GDP年增长率年增长率能源消费弹性系数能源消费弹性系数C C能源消费年增长率能源消费年增长率/GDP/GDP年增长率年增长率 C C1, 1, 能源消费量与能源消费量与GDPGDP同步增长同步增长( (或下降或下降) ) C C1 1，能源消耗的增长率，能源消耗的增长率GDPGDP的增长率的增长率 C C1 1，能源消耗的增长率，能源消耗的增长率GDPGDP的增长率的增长率 C C0 0，能源消费下降，而，能源
28、消费下降，而GDPGDP增长增长 我国我国19771977年以前，年以前，C C 1 1；其后至；其后至19961996年一直是年一直是C C 1 1。年中国年中国平均能源消费的增长速度依然较高，能源消费弹性系数近平均能源消费的增长速度依然较高，能源消费弹性系数近.。而。而制造业规模也相对较大的日本，年的能源消费弹性系数仅为制造业规模也相对较大的日本，年的能源消费弹性系数仅为0.1。第一节第一节 能源概述能源概述三、中国的能源现状三、中国的能源现状第一节第一节 能源概述能源概述四、我国主要的能源问题与重要的能源工程四、我国主要的能源问题与重要的能源工程（1）能源问题：）能源问题：能源利用率低，
29、单位产值的能耗高能源利用率低，单位产值的能耗高能源消费结构以煤炭为主，对环境影响大能源消费结构以煤炭为主，对环境影响大进口原油超过进口原油超过1 1亿吨，成为世界第二大原油消费国亿吨，成为世界第二大原油消费国由于经济的快速发展，我国的能源消费量已占世界第二位，其中由于经济的快速发展，我国的能源消费量已占世界第二位，其中石油的需求量疾增，已经取代日本，成为仅次于美国的世界第二石油的需求量疾增，已经取代日本，成为仅次于美国的世界第二大原油消费国。从大原油消费国。从19931993年起，中国成为石油净进口国，并且石油年起，中国成为石油净进口国，并且石油缺口不断扩大，已成为世界最大的石油进口国之一。缺
30、口不断扩大，已成为世界最大的石油进口国之一。进口原油进口原油4/54/5要经过马六甲海峡，过分依赖水道，不稳定因素多要经过马六甲海峡，过分依赖水道，不稳定因素多国内能源生产与消费地区分布不平衡国内能源生产与消费地区分布不平衡（2 2）解决中国能源安全问题：）解决中国能源安全问题： 转变经济增长模式，提高能源利用率转变经济增长模式，提高能源利用率 开发利用可再生资源，调整优化能源结构开发利用可再生资源，调整优化能源结构 大力发展替代技术，降低对石油进口的依赖大力发展替代技术，降低对石油进口的依赖 建立国家战略石油储备，保护海洋权益和保障海上石油运输建立国家战略石油储备，保护海洋权益和保障海上石油
31、运输线的安全。线的安全。 （目前在建的（目前在建的四大石油储备基地四大石油储备基地是浙江镇海、辽宁大连、是浙江镇海、辽宁大连、山东黄岛、浙江岱山）山东黄岛、浙江岱山） 坚持开发与节约并举，把节能放在首要位置坚持开发与节约并举，把节能放在首要位置 开设石油期货市场，规避国际价格风险开设石油期货市场，规避国际价格风险第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响一、一、环境污染与污染源环境污染与污染源（一）环境的自净及容量（一）环境的自净及容量1.环境自净环境自净2.环境容量环境容量3环境污染的分类环境污染的分类（二）污染源与污染物（二）污染源与污染物1.污染源污染源2.污染物污染物（三
32、）环境污染的控制（三）环境污染的控制二、能源利用与环境二、能源利用与环境（一）能源开发与环境问题（一）能源开发与环境问题1煤开发的环境问题煤开发的环境问题2铀生产的环境污染铀生产的环境污染3水能开发对环境的影响水能开发对环境的影响（二）能源消费与环境污染（二）能源消费与环境污染第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响三、环境污染对生物的影响三、环境污染对生物的影响（一）环境污染对植物的影响（一）环境污染对植物的影响（二）环境污染对动物的影响（二）环境污染对动物的影响（三）环境污染对人体的影响（三）环境污染对人体的影响1急性危害急性危害2慢性危害慢性危害3远期危害远期危害第二节第
33、二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响一、一、环境污染与污染源环境污染与污染源环境污染环境污染由于人类活动的由于人类活动的干扰干扰达到达到某一程度某一程度时，导致环境时，导致环境质量质量下降，下降，产生产生有害于有害于人类及其他生命体的正常生存和发展的现象。人类及其他生命体的正常生存和发展的现象。1.1. 环境的自净及容量环境的自净及容量环境自净环境自净 污染污染：某种污染物质的某种污染物质的浓度或其总量浓度或其总量环境环境自净的能力自净的能力物理净化作用物理净化作用：通过稀释、扩散，吸附（物理）、沉淀、淋洗，挥发：通过稀释、扩散，吸附（物理）、沉淀、淋洗，挥发，沉降等物理过程达到净
34、化目的。，沉降等物理过程达到净化目的。 化学净化作用化学净化作用：通过氧化、还原，化合、分解，吸附（化学），凝聚：通过氧化、还原，化合、分解，吸附（化学），凝聚，交换等化学反应过程达到净化目的。，交换等化学反应过程达到净化目的。 生化净化作用生化净化作用：通过微生物的吸收、降解作用中的化学反应等生物化：通过微生物的吸收、降解作用中的化学反应等生物化学过程达到净化目的。学过程达到净化目的。第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响一、一、环境污染与污染源环境污染与污染源 环境容量环境容量 某一环境所能容纳的污染物（浓度）的某一环境所能容纳的污染物（浓度）的最大负荷量最大负荷量。总量
35、控制法总量控制法各个污染源排放的污染物可能各个污染源排放的污染物可能满足浓度控制标准满足浓度控制标准，但某一，但某一地区由于污染源集中，地区由于污染源集中，污染物排放总量过大污染物排放总量过大，仍会使环境受到严重污，仍会使环境受到严重污染。必须染。必须把各个污染源排入某一环境的污染物总量限制在环境容量允把各个污染源排入某一环境的污染物总量限制在环境容量允许的范围之内。许的范围之内。 环境空间越大，净化能力就越强，环境容量就越大，可接纳的污环境空间越大，净化能力就越强，环境容量就越大，可接纳的污染物就越多；污染物的物理和化学性质染物就越多；污染物的物理和化学性质越不稳定越不稳定，环境对它的容量也
36、，环境对它的容量也就越大。就越大。 包括包括环境环境绝对容量绝对容量和和年容量年容量：第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响一、一、环境污染与污染源环境污染与污染源环境绝对容量环境绝对容量C Cq q：某一环境所：某一环境所能容纳某种污染物的能容纳某种污染物的最大负荷量最大负荷量 C Cq qC Cs sB B环境标准值环境标准值环境背景值环境背景值 用于：在环境中用于：在环境中停留时间很短、停留时间很短、非积累性非积累性的污染物的控制。的污染物的控制。环境年容量环境年容量C Ca a：某一环境在污染物的：某一环境在污染物的积累浓度不超过积累浓度不超过规定的最大容许规定的最大
37、容许值的情况下，值的情况下，每年所能容纳每年所能容纳的某污染物的最大负荷量的某污染物的最大负荷量。 C Ca a= =K K C Cq q， K K为某污染物的为某污染物的年净化率年净化率 用于：在环境中能用于：在环境中能产生长期有害效应、积累性产生长期有害效应、积累性污染物，污染物，应使其排放应使其排放与环境的净化速率保持平衡。与环境的净化速率保持平衡。第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响一、一、环境污染与污染源环境污染与污染源2. 2. 污染源与污染物污染源与污染物 污染源污染源 造成环境污染的造成环境污染的污染物发生源污染物发生源（天然和人为）。（天然和人为）。 分类
38、分类：按按人类活动性质人类活动性质分分：生产、生活污染源。：生产、生活污染源。按按污染物污染物种类种类分分：有机、无机、热、噪声、放射性、病原体、混合污染源。：有机、无机、热、噪声、放射性、病原体、混合污染源。按按污染对象污染对象分分：大气、水体、土壤污染源。：大气、水体、土壤污染源。按按排放排放污染物的空间污染物的空间分布方式分布方式分分：点源（包括固定源与移动源）、面源，扩散源。：点源（包括固定源与移动源）、面源，扩散源。按按人类活动功能人类活动功能分分：工业、农业、交通运输、生活。：工业、农业、交通运输、生活。第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响一、一、环境污染与污染
39、源环境污染与污染源污染物污染物生产或使用中产生的生产或使用中产生的有害物质有害物质，使使环境的正常组成和性质发生变环境的正常组成和性质发生变化，危害人类或其他生物。化，危害人类或其他生物。特定的环境中特定的环境中达到一定的数量或浓度达到一定的数量或浓度，并且，并且持续一定的时间持续一定的时间。p 一次污染物一次污染物直接排入环境直接排入环境，其物理和化学性质未发生变化。，其物理和化学性质未发生变化。p 二次污染物二次污染物在自然环境中通过理化反应或生化作用在自然环境中通过理化反应或生化作用转变转变成新的、理化性状与一成新的、理化性状与一次污染物不同的污染物。二次污染物对环境和人体的危害要比一次
40、污染物严重。次污染物不同的污染物。二次污染物对环境和人体的危害要比一次污染物严重。第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响一、一、环境污染与污染源环境污染与污染源3. 3. 环境污染的控制环境污染的控制建立和健全国家的政策、法令和标准建立和健全国家的政策、法令和标准。如。如中华人民共和国环境保护中华人民共和国环境保护法法等法令，水、空气质量，污水、大气污染物排放标准等标准。等法令，水、空气质量，污水、大气污染物排放标准等标准。采取环境污染总量控制方法采取环境污染总量控制方法，把污染物在，把污染物在单位时间内排放的负荷总量单位时间内排放的负荷总量控制在控制在自然环境容量自然环境容
41、量的承载能力范围之内。的承载能力范围之内。同时要附加控制浓度的措同时要附加控制浓度的措施施。 污染物总量受污染物总量受污染源分布状况污染源分布状况、污染物排放方式污染物排放方式和和性质性质、环境质量标环境质量标准准、自然环境背景自然环境背景五个因素的影响和支配。其中，自然环境背景是客五个因素的影响和支配。其中，自然环境背景是客观因素，前三个是可以通过技术手段加以控制的人为因素。观因素，前三个是可以通过技术手段加以控制的人为因素。第第二二节节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响二、能源利用与环境二、能源利用与环境能源不仅是社会经济发展必要的能源不仅是社会经济发展必要的物质基础物质基础，而
42、且是现实，而且是现实的的重要污染源重要污染源。 能源的利用过程能源的利用过程可分为可分为开采开发开采开发和和消费应用消费应用两大过程。两大过程。每一过程均对环境造成不同程度的危害，但以每一过程均对环境造成不同程度的危害，但以能源消费能源消费中化石燃料的燃烧过程造成的环境污染尤为严重。中化石燃料的燃烧过程造成的环境污染尤为严重。第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响二、能源利用与环境二、能源利用与环境1. 1. 能源开发与环境问题能源开发与环境问题 （1）煤开发的环境问题）煤开发的环境问题岩层地表塌陷。塌陷岩层地表塌陷。塌陷体积可达开采煤炭的体积可达开采煤炭的65，开滦沉陷为，
43、开滦沉陷为6m。治理治理：部分煤柱支撑煤层：部分煤柱支撑煤层 ，但采煤效率很低；回填，代价昂贵。，但采煤效率很低；回填，代价昂贵。 地层表面破坏。地层表面破坏。治理治理：用城市污泥或熟土回填，进行复垦和再种植等：用城市污泥或熟土回填，进行复垦和再种植等，代价昂贵。，代价昂贵。 矿井酸性排水。矿井酸性排水。黄铁矿黄铁矿(FeS2) 废弃物堆积。废弃物堆积。全世界每年排矸量全世界每年排矸量1012亿亿t，中国目前年排矸量超过，中国目前年排矸量超过1亿亿t。治理治理：综合利用：综合利用 粉尘飞扬。粉尘飞扬。开采、装卸、运输过程中。开采、装卸、运输过程中。 自燃。自燃。 第二节第二节环境污染及对生态的
44、影响环境污染及对生态的影响二、能源利用与环境二、能源利用与环境（2 2）铀生产的环境污染）铀生产的环境污染放射性污染来源放射性污染来源：核燃料生产、：核燃料生产、使用后燃料的处理使用后燃料的处理 铀的生产过程铀的生产过程：勘探、开采、选矿、水冶加工、精制。：勘探、开采、选矿、水冶加工、精制。主要污染源主要污染源：铀：铀矿山矿山和铀和铀水冶水冶废气、水、固物。废气、水、固物。废气废气：放射性气体：放射性气体氡氡、衰变子体和、衰变子体和粉尘粉尘。放射性。放射性水平低，排放量大，不会引起严重污水平低，排放量大，不会引起严重污染。染。废水废水：水冶中水冶中的污染物有的污染物有镭镭226226、硫酸硫酸
45、根、根、硝酸硝酸根等。镭根等。镭226226是最危险的放射性物质，而是最危险的放射性物质，而酸性废水排放的危害比放射性更严重，是酸性废水排放的危害比放射性更严重，是最主要的污染最主要的污染。 固体废物固体废物：尾矿尾矿，污染设备污染设备。尾矿尾矿数量大致与原矿石相等。保留原矿石数量大致与原矿石相等。保留原矿石总放射性的总放射性的7575。核放射污染的主要危险核放射污染的主要危险是核反应堆突发事故是核反应堆突发事故和和燃料的后处理。燃料的后处理。 第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响二、能源利用与环境二、能源利用与环境（3 3）水能开发对环境的影响）水能开发对环境的影响 水力
46、发电水力发电无环境污染无环境污染，水是可连续再生资源。，水是可连续再生资源。水电也存在对生态环境的影响水电也存在对生态环境的影响：拦河蓄水，建大坝：拦河蓄水，建大坝对生态环境的影响。对生态环境的影响。植被破坏；原来的生物群落解体、消失或灭绝；植被破坏；原来的生物群落解体、消失或灭绝；水库影响鱼类与其他水生生物的生存；水库会改变区域气候。水库影响鱼类与其他水生生物的生存；水库会改变区域气候。 对自然环境的影响对自然环境的影响。水库蓄水将大量的土地、森林、村庄城镇、或名。水库蓄水将大量的土地、森林、村庄城镇、或名胜古迹永久淹没；自然景观永远消失。胜古迹永久淹没；自然景观永远消失。对社会环境的影响对
47、社会环境的影响。移民是水电建设的社会环境问题，需要建立一个。移民是水电建设的社会环境问题，需要建立一个新的社会生态平衡系统。新的社会生态平衡系统。第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响二、能源利用与环境二、能源利用与环境泥沙沉积泥沙沉积。严重影响水库的功能，三门峡被迫改建四次，发电量只有。严重影响水库的功能，三门峡被迫改建四次，发电量只有设计的设计的1010；加剧水坝下游河流对河岸的侵蚀，破坏淤泥沿岸沉积的；加剧水坝下游河流对河岸的侵蚀，破坏淤泥沿岸沉积的平衡；使下游低级微生物得不到营养大量死亡。我国每年流失近平衡；使下游低级微生物得不到营养大量死亡。我国每年流失近5050亿
48、亿t t泥沙。泥沙。) )诱发地震诱发地震。水库改变和破坏了库区岩体的。水库改变和破坏了库区岩体的应力平衡与稳定应力平衡与稳定。水库地震。水库地震与库区岩石特性、地质结构、应力场、水文地质条件、水库要素有关与库区岩石特性、地质结构、应力场、水文地质条件、水库要素有关。碳酸盐岩地区易诱震，约占。碳酸盐岩地区易诱震，约占72%72%；岩浆岩区震级较高；高坝水库发；岩浆岩区震级较高；高坝水库发震可能性较高。震可能性较高。对水库滑坡的影响。对水库滑坡的影响。水库水位提高，长期水库水位提高，长期浸泡浸泡，使松软夹层软化，河，使松软夹层软化，河岸岩体强度降低。岸岩体强度降低。第二节第二节环境污染及对生态的
49、影响环境污染及对生态的影响二、能源利用与环境二、能源利用与环境2. 2. 能源消费与环境污染能源消费与环境污染能源转换：初级形式能源转换：初级形式可以消费的高级形式。能量转换过程对环境有可以消费的高级形式。能量转换过程对环境有负负面面影响。影响。能量转换装置的效率低能量转换装置的效率低，大部分能源在转换和消费过程中以热能的形式，大部分能源在转换和消费过程中以热能的形式散失，造成散失，造成热污染热污染，同时还向环境排放，同时还向环境排放有害污染物有害污染物。因此，。因此，提高能量提高能量资源利用效率资源利用效率，不仅可以，不仅可以减少能耗减少能耗，而且减少，而且减少环境污染，有利于环境环境污染，
50、有利于环境保护保护。多数环境污染问题与能源应用直接有关。多数环境污染问题与能源应用直接有关。化石燃料的燃烧，排放的化石燃料的燃烧，排放的SOSO2 2、NONOx x、COCO、碳氢化合物、烟尘等污染大气，形成酸雨和光化学烟雾，、碳氢化合物、烟尘等污染大气，形成酸雨和光化学烟雾，污染水体和土壤。污染水体和土壤。 第二节第二节环境污染及对生态的影响环境污染及对生态的影响三、环境污染对生物的影响三、环境污染对生物的影响生存环境被污染后，生物体内的生存环境被污染后，生物体内的毒物含量富集毒物含量富集到一定数量后到一定数量后，就出现，就出现受害受害症状。症状。1. 1. 环境污染对植物的影响环境污染对
