《環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論8能源與環(huán)境課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論8能源與環(huán)境課件（31頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,*,*,環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論,Introduction to Enviromental Science,環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論Introduction to Envirom,環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論8能源與環(huán)境課件,第八章能源與環(huán)境,第八章能源與環(huán)境,能源是指可能為人類(lèi)利用以獲取有用能量的各種來(lái)源，如太陽(yáng)能、風(fēng)力、水力、蒸汽、化石燃料及核能、潮汐能等等均可稱(chēng)為能源。,一次能源,常規(guī)能源,新能源,可再生能源：水力,不可再生能源：煤、石油、天然氣,可再生能源：太陽(yáng)能、生物能、風(fēng)能、,地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?不可再生能源：核燃料,二次能源：電力、焦炭、煤氣、沼氣、蒸汽、汽油、柴油、重油、氫、激光,能源是指可能為人類(lèi)利用以獲取有用能量的

2、各種來(lái),當(dāng)前能源存在的問(wèn)題,（一）能源枯竭與短缺問(wèn)題,據(jù)世界資源所發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，我們可以根據(jù),1970,年和,1986,年全世界的石油、天然氣和煤炭的開(kāi)采量計(jì)算出這三種能源的開(kāi)采量年增長(zhǎng)率，進(jìn)而算出它們可供開(kāi)采的年限（即,R/P,值），,如下表所示,（二）能源對(duì)環(huán)境的影響,當(dāng)前能源存在的問(wèn)題,環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論8能源與環(huán)境課件,無(wú)煙煤,煙煤,石油,天然氣,總儲(chǔ)量,標(biāo)準(zhǔn)量,/10,21,J,19.8,4.58,5.64,5.00,34.6,年限,209,45,52,實(shí)物量,/10,5,M,t,7.11,3.28,1.35,128.910,12,m,3,比重,/%,57.2,13.3,16.2,14.

3、5,100,世界能源資源,8.1,當(dāng)前世界能源消耗情況,無(wú)煙煤煙煤石油天然氣總儲(chǔ)量標(biāo)準(zhǔn)量/1021J19.84.58,（,1,）,自,20,世紀(jì),50,年代以來(lái)，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和交通工具數(shù)量的增加，世界能源的消耗速度急劇增加。,（,2,）發(fā)達(dá)國(guó)家能耗很大，尤其是個(gè)人能源消耗水平越來(lái)越高。,（,3,）因此造成世界能源生產(chǎn)的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)大于人口的增長(zhǎng)率。,（,4,）,目前世界上消耗最多的能源是石油,，由于發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)發(fā)展很快，石油消耗量很大，致使石油消耗的比例增加。改變了,20,世紀(jì),60,年代前以煤為主要能源的局面。,（1）自20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速,（,5,）盡管如此，發(fā)展中國(guó)

4、家如我國(guó)、印度的能源還是以煤炭為主；,（,6,）雖然石油仍是當(dāng)今工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家能源消耗的主要資源，但隨著石油開(kāi)采量過(guò)大，石油礦藏減少。預(yù)計(jì)今后增長(zhǎng)不會(huì)太快。,（,7,）當(dāng)前世界能源是以化石燃料為主，消耗核能和水力能的比例，就是在發(fā)達(dá)國(guó)家也不高。,（,8,）天然氣具有廣闊的利用前景。,（,9,）大多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家早已對(duì)水電資源進(jìn)行了充分利用。估計(jì)今后在一段時(shí)期內(nèi)水電增長(zhǎng)不會(huì)太快，,（,10,）,核能資源的利用將迅速增長(zhǎng),。,（5）盡管如此，發(fā)展中國(guó)家如我國(guó)、印度的能源還是以煤炭為主；,1.,化石燃料的影響,8.2,能源利用對(duì)環(huán)境的影響,1.化石燃料的影響8.2 能源利用對(duì)環(huán)境的影響,（,1,）,煤

5、炭,1,）礦井地表沉陷,2,）露天開(kāi)采占地,3,）酸性礦井水,4,）礦井瓦斯,5,）煤炭貯運(yùn)中的污染,6,）洗煤廠排放水,7,）煤矸石,8,）煤炭的焦化和氣化,9,）煤炭燃燒中產(chǎn)生的污染,（1）煤炭,例如：洗煤廠排放水,在洗煤過(guò)程中，一般,洗選一噸煤用水量,4-5,立方米，因選煤全國(guó),每年排出的選煤廢水,就有,4000,萬(wàn)噸。,此外，露天煤場(chǎng)煤炭,裝卸時(shí)所用的降塵灑水、,煤堆自燃時(shí)滅火用的水、,洗膠帶沖洗用水等，如,未做過(guò)處理流入江河湖海都會(huì)對(duì)水體造成污染。,例如：洗煤廠排放水在洗煤過(guò)程中，一般,（,2,）石油,1,）石油開(kāi)采造成的污染,2,）石油運(yùn)輸與儲(chǔ)存中的泄漏與燃燒,3,）石油加工中的污

6、染,4,）石油及石油產(chǎn)品燃燒產(chǎn)生的污染,（2）石油,（,3,）、,利用過(guò)程中的環(huán)境污染,化石燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的污染物對(duì)環(huán)境造成的影響：,1,）全球氣候變化,燃料中的碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸级M(jìn)入大氣，從而導(dǎo)致溫室效,應(yīng)，改變?nèi)虻臍夂?，危害生態(tài)系統(tǒng)。,2,）熱污染,熱污染首先使水體各類(lèi)無(wú)機(jī)氮含量都增加。,原因是水溫升高使藻類(lèi)的繁殖加快和固氮藻的固氮速率增大。,（3）、利用過(guò)程中的環(huán)境污染,0,20,0.24,未離解,NH,3,/mg/L,0.20,0.16,0.12,0.08,0.04,0.8,未離解,NH,3,/mg/L,0.5,0.7,0.6,0.4,0.3,0.2,0.1,25,30,35,40,

7、0,5,10,15,20,25,30,35,40,水溫,/,水溫,/,圖,8,2,未離解氨隨水溫的變化,長(zhǎng)山電廠,庫(kù)里泡水庫(kù)，夏季,圖,8,3,未離解氨隨水溫的變化,徒河電廠,徒河水庫(kù)，夏季,pH=8.5,pH=8.0,pH=8.28.5,0200.24未離解NH3/mg/L0.200.160.12,其二，水溫升高使藻類(lèi)種群結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。如淡水浮游藻類(lèi)，在,10,15,時(shí)硅藻占優(yōu)勢(shì)，,27,32,時(shí)綠藻與少量藍(lán)藻占優(yōu)勢(shì)，,35,則藍(lán)藻占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),(,圖,8,4),。,其二，水溫升高使藻類(lèi)種群結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。如淡水浮游藻類(lèi)，在10,100,50,20,25,30,35,40,硅藻,綠藻,藍(lán)藻,圖,

8、8,4,藻類(lèi)種群結(jié)構(gòu)與水溫的關(guān)系,藻類(lèi)的相對(duì)比例,/,100502025303540硅藻綠藻藍(lán)藻圖84 藻類(lèi)種,其三，水體溫度的增加也影響浮游動(dòng)物,(,如原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)、棱角類(lèi)和撓足類(lèi)生物,),的生存。,其四，在強(qiáng)增溫區(qū)內(nèi)，底棲生物的增加也十分突出。,其五，昆蟲(chóng)蘇醒次序的這種更迭，會(huì)造成有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的中斷，破壞生態(tài)平衡，使提前蘇醒的昆蟲(chóng)大批死亡，甚至滅絕。這是一般熱污染所共有的對(duì)環(huán)境的不良影響。,環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論8能源與環(huán)境課件,（,3,）其它污染物及酸雨,氣體廢物中硫氧化物數(shù)量最大，苯并（,a,）芘最毒,（3）其它污染物及酸雨,1987,年底，核能在全世界能源中所占的比重為,8,，預(yù)計(jì)到

9、,2020,年將達(dá)到,31,（見(jiàn)下表）,年份,石油,煤,天然氣,核能,其他,總計(jì),1979,43,28,20,2,7,100,2000,29,28,23,10,10,100,2020,11,26,13,31,19,100,2,核電站與環(huán)境,1987年底，核能在全世界能源中所占的比重為8，,核電站對(duì)環(huán)境的影響,1,）慢性輻射的影響問(wèn)題,2,）放射性廢物的環(huán)境問(wèn)題,3,）反應(yīng)堆的安全問(wèn)題,核電站對(duì)環(huán)境的影響1）慢性輻射的影響問(wèn)題,1,）慢性輻射的影響問(wèn)題,核電站對(duì)人的體外慢性輻射影響，在反應(yīng)堆的密度還不很大的時(shí)候，可以暫時(shí)不予考慮。但是，由反應(yīng)堆和核工業(yè)前處理和后處理車(chē)間中釋放的少量放射性，通過(guò)水

10、或空氣特別是食物鏈的放大效應(yīng)，會(huì)造成人體內(nèi)的慢性輻射。這是發(fā)展核工業(yè)時(shí)必須重視的問(wèn)題，尤其要,慎重處置由反應(yīng)堆排出的各種放射性污染物,。,2,）放射性廢物的環(huán)境問(wèn)題,反應(yīng)堆定期排出的大量放射性，主要來(lái)自兩方面：裂變碎片產(chǎn)物（,fission products,）和反應(yīng)堆中的其它材料受堆芯強(qiáng)中子場(chǎng)作用產(chǎn)生的中子活化產(chǎn)物（,neutron acfiration products,）,1）慢性輻射的影響問(wèn)題,3,）反應(yīng)堆的安全問(wèn)題,目前世界上普遍使用的反應(yīng)堆都是輕水堆，功率一旦過(guò)高，核裂變反應(yīng)就變?nèi)?，功率自?dòng)復(fù)原，或由操作人員通過(guò)調(diào)整使功率復(fù)原，即便操作人員未發(fā)現(xiàn)，緊急停堆裝置也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停堆,。,

11、安全性和可靠性是完全能得到保證的,3）反應(yīng)堆的安全問(wèn)題,水庫(kù)建造的過(guò)程與建成之后，對(duì)環(huán)境的影響：,1.,可能誘發(fā)地震,2.,改變生態(tài)環(huán)境,3.,影響氣候,4.,泥沙沉積和水質(zhì)改變,5.,社會(huì)問(wèn)題,3,水力發(fā)電對(duì)環(huán)境的影響,水庫(kù)建造的過(guò)程與建成之后，對(duì)環(huán)境的影響：3,自然方面,降水、水文地表活動(dòng)、小氣候等,地球化學(xué)方面,水質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)素、微量元素等,生物方面,社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面,人類(lèi)居住、旅游運(yùn)輸?shù)?水庫(kù),圖,8,7,水庫(kù)的環(huán)境影響,主要有以上四方面：,自然方面地球化學(xué)方面生物方面社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面水庫(kù)圖87,3,）生物方面,這與水庫(kù)具體的地理位置和季節(jié)有關(guān)。,4,）社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面,修建水庫(kù)可改善用水的供應(yīng)和管理

12、，增加農(nóng)田灌溉，生產(chǎn)電力及其它工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)亦有其不利之處，如居民搬遷后重新定居，會(huì)對(duì)社會(huì)結(jié)構(gòu),(,宗教信仰、生活習(xí)慣、農(nóng)村戶口轉(zhuǎn)城鎮(zhèn)戶口等,),產(chǎn)生影響。以上四方面的影響，彼此又相互作用，使情況更為復(fù)雜,(,如圖,8,7 ),，因此，對(duì)利用水電所帶來(lái)的環(huán)境影響決不能等閑視之。,3）生物方面,下面以我國(guó)丹江口水利樞紐為例，說(shuō)明水力發(fā)電對(duì)環(huán)境的影響。,丹江口水利樞紐位于漢水上游，有一個(gè)狹長(zhǎng)的水庫(kù)，面積,l 1050km,2,，壩頂高程,l75m,，庫(kù)容,290.5,億,m,3,。建成后，給我國(guó)帶來(lái)不少利益，但對(duì)環(huán)境也發(fā)生很大影響。,（,1,）河流水溫從,l6.8,上升到,18,

13、，使河水蒸發(fā)量增大。,（,2,）地震活動(dòng)增加,（,3,）河流水質(zhì)改變,（,4,）為了建庫(kù)需遷移人口,38,萬(wàn)，同時(shí)重建城鎮(zhèn),3,座，而且春秋戰(zhàn)國(guó)和漢唐古墓多淹沒(méi)在地下，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面造成不少損失。,上例說(shuō)明，建設(shè)大型水電站確實(shí)存在許多不利影響。,針對(duì)巨大水電工程可能造成的環(huán)境影響，人們認(rèn)真對(duì)待，反復(fù)試驗(yàn)研究，提出了許多有效的技術(shù)措施與方法，減輕三峽工程的不利影響。,下面以我國(guó)丹江口水利樞紐為例，說(shuō)明水力發(fā)電對(duì)環(huán)境的影響。,（,1,）,采用,“,蓄清排渾,”,的運(yùn)行方式，防止泥沙迅速淤積而使水庫(kù)報(bào)廢，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保持水庫(kù)庫(kù)容。所謂,“,蓄清排渾,”,，就是在汛期來(lái)沙多的時(shí)候，水庫(kù)就在低水位下運(yùn)行，令

14、泥沙隨洪水泄離水庫(kù)；汛后水清沙少，水庫(kù)便蓄水，滿足發(fā)電、航運(yùn)和供水的需要。按照這種運(yùn)行方式，庫(kù)容就可以長(zhǎng)期保存下去。,（,2,）采取正確的移民措施，保持社會(huì)安定,（,3,）及時(shí)放空水庫(kù)以減少戰(zhàn)爭(zhēng)破壞帶來(lái)的災(zāi)難,（,4,）提前發(fā)掘、遷建文物古跡,（,5,）把環(huán)境影響的補(bǔ)償投資打入建庫(kù)計(jì)劃中，使不利于庫(kù)區(qū)的生態(tài)與環(huán)境影響控制至最少程度，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境建設(shè)的,“,三同步,”,。,長(zhǎng)江三峽水電工程的建設(shè)說(shuō)明，只要認(rèn)真研究，認(rèn)真對(duì)待，采取科學(xué)有效的措施，就可以把水力利用的環(huán)境影響降到最低程度，然而，更有效的方針，還是大力發(fā)展中小型水電站。,（1）采用“蓄清排渾”的運(yùn)行方式，防止泥沙迅速淤積而使水庫(kù),

15、綜上所述，能源問(wèn)題主要有,兩方面的含義,：一是能源在近期或長(zhǎng)期如何滿足人類(lèi)的需求；二是能源在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染危害。,綜上所述，能源問(wèn)題主要有兩方面的含義：一是能源在近期或長(zhǎng),1,）試分析當(dāng)前世界能源的消耗與供應(yīng)情況及其特點(diǎn),2,）你認(rèn)為核能與水電的發(fā)展前景如何？,3,）試系統(tǒng)分析各類(lèi)常規(guī)能源開(kāi)發(fā)利用對(duì)環(huán)境的影響,4,）電廠 溫排水的熱污染對(duì)生態(tài)環(huán)境造成什么影響？,5,）如何看待建設(shè)大型水電站的利與弊？,6,）根據(jù)世界上煤炭的總儲(chǔ)量河,2002,年的消耗情況，試計(jì)算現(xiàn)有煤炭可供人類(lèi)使用的年限,7,）標(biāo)準(zhǔn)煤的含義是什么？,2.3106,億,m3,天然氣相當(dāng)于多少億噸標(biāo)準(zhǔn)煤？,思考題與習(xí)題,1）試分析當(dāng)前世界能源的消耗與供應(yīng)情況及其特點(diǎn)思考題與習(xí)題,環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論8能源與環(huán)境課件,