《能源与环境PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《能源与环境PPT课件（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5 能源与环境1引言引言5.1 5.1 当前世界能耗情况当前世界能耗情况5.25.2能源利用对环境的影响能源利用对环境的影响2 能源是指可能为人类利用以获取有用能量的各种来源，如太阳能、风力、水力、蒸汽、化石燃料及核能、潮汐能等等均可称为能源。一次能一次能源源常规能常规能源源新能新能源源可再生能源：水力可再生能源：水力不可再生能源：煤、石油、天然气不可再生能源：煤、石油、天然气可再生能源：太阳能、生物能、风能、可再生能源：太阳能、生物能、风能、 地热能、海洋能地热能、海洋能不可再生能源：核燃料不可再生能源：核燃料二次能源：电力、焦炭、煤气、沼气、蒸汽、汽油、二次能源：电力、焦炭、煤气、沼气、蒸
2、汽、汽油、柴油、重油、氢、激光柴油、重油、氢、激光3当前能源存在的问题当前能源存在的问题（一）能源枯竭与短缺问题（一）能源枯竭与短缺问题 据世界资源所发布的统计数字，据世界资源所发布的统计数字，我们可以根据我们可以根据19701970年和年和19861986年全世界的石年全世界的石油、天然气和煤炭的开采量计算出这三种油、天然气和煤炭的开采量计算出这三种能源的开采量年增长率，进而算出它们可能源的开采量年增长率，进而算出它们可供开采的年限（即供开采的年限（即R/PR/P值），值），如下图所示如下图所示（二）能源对环境的影响（二）能源对环境的影响4无烟煤 烟煤石油天然气总储量标准量/1021J19.
3、84.585.645.0034.6年限2094552实物量/105Mt 7.113.281.35128.91012m3比重/%57.213.316.214.5100表1 世界能源资源5.1 当前世界能源消耗情况6（1） 自20世纪50年代以来，随着工农业的迅速发展和交通工具数量的增加，世界能源的消耗速度急剧增加。（2）发达国家能耗很大，尤其是个人能源消耗水平越来越高。（3）因此造成世界能源生产的增长率远大于人口的增长率。（4）目前世界上消耗最多的能源是石油，由于发达国家工业发展很快，石油消耗量很大，致使石油消耗的比例增加。改变了 20世纪60年代前以煤为主要能源的局面。7（5）尽管如此，发展中
4、国家如我国、印度的能源还是以煤炭为主；（6）虽然石油仍是当今工业发达国家能源消耗的主要资源，但随着石油开采量过大，石油矿藏减少。预计今后增长不会太快。（7）当前世界能源是以化石燃料为主，消耗核能和水力能的比例，就是在发达国家也不高。（8）天然气具有广阔的利用前景。（9）大多数工业发达国家早已对水电资源进行了充分利用。估计今后在一段时期内水电增长不会太快，（10）核能资源的利用将迅速增长。8一、化石燃料的影响5.2 能源利用对环境的影响9 （一）（一）煤炭煤炭 1.1.矿井地表沉陷矿井地表沉陷 2.2.露天开采占地露天开采占地 3.3.酸性矿井水酸性矿井水 4.4.矿井瓦斯矿井瓦斯 5.5.煤炭
5、贮运中的污染煤炭贮运中的污染 6.6.洗煤厂排放水洗煤厂排放水 7.7.煤矸石煤矸石 8.8.煤炭的焦化、气化和液化煤炭的焦化、气化和液化 9.9.煤炭燃烧中产生的污染煤炭燃烧中产生的污染10 （二）石油（二）石油 1.1.石油开采造成的污染石油开采造成的污染 2.2.石油运输与储存中的泄漏与燃烧石油运输与储存中的泄漏与燃烧 3.3.石油加工中的污染石油加工中的污染 4.4.石油及石油产品燃烧产生的污染石油及石油产品燃烧产生的污染 12（三）化石燃料燃烧时产生的污染物对环境造成的（三）化石燃料燃烧时产生的污染物对环境造成的影响影响（1）全球气候变化 燃料中的碳转变为二氧化碳而进入大气，从而导致
6、温室效应，改变全球的气候，危害生态系统。（2）热污染 热污染首先使水体各类无机氮含量都增加：原因是水温升高使藻类的繁殖加快和固氮藻的固氮速率增大。图1和图2分别表示长山电厂的库里泡水库和陡河电厂的陡河水库内未离解氨(NH3H 2O)随水温升高而增加的情况。 130200.24未离解NH3/mg/L0.200.160.120.080.040.8未离解NH3/mg/L0.50.70.60.40.30.20.12530354005101520253035 40水温/水温/图1 未离解氨随水温的变化长山电厂库里泡水库，夏季图2 未离解氨随水温的变化徒河电厂徒河水库，夏季pH=8.5pH=8.0pH=8
7、.28.514其二，水温升高使藻类种群结构发生改变。如淡水浮游藻类，在1015时硅藻占优势，2732时绿藻与少量蓝藻占优势，35则蓝藻占绝对优势（图3）。其三，水体温度的增加也影响浮游动物(如原生动物、轮虫、棱角类和挠足类生物)的生存。 其四，在强增温区内，底栖生物的增加也十分突出。其五，昆虫苏醒次序的这种更迭，会造成有关生态系统中食物链的中断，破坏生态平衡，使提前苏醒的昆虫大批死亡，甚至灭绝。这是一般热污染所共有的对环境的不良影响。15n（3）其它污染物及酸雨n气体废物中硫氧化物数量最大，苯并（a）芘最毒17 1987年底，核能在全世界能源中所占的比重为8，预计到2020年将达到31（见下表
8、）年份年份石油石油煤煤天然气天然气核能核能其他其他总计总计197919794343282820202 27 710010020002000292928282323101010101001002020202011112626131331311919100100二、核电站与环境单位：%18核电站对环境的影响1）慢性辐射的影响问题2）放射性废物的环境问题3）反应堆的安全问题191）慢性辐射的影响问题 核电站对人的体外慢性辐射影响，在反应堆的密度还不很大的时候，可以暂时不予考虑。但是，由反应堆和核工业前处理和后处理车间中释放的少量放射性，通过水或空气特别是食物链的放大效应，会造成人体内的慢性辐射。这是
9、发展核工业时必须重视的问题，尤其要慎重处置由反应堆排出的各种放射性污染物。2）放射性废物的环境问题 反应堆定期排出的大量放射性，主要来自两方面：裂变碎片产物（fission products）和反应堆中的其它材料受堆芯强中子场作用产生的中子活化产物（neutron acfiration products）20n3）反应堆的安全问题n 目前世界上普遍使用的反应堆都是轻水堆，功率一旦过高，核裂变反应就变弱，功率自动复原，或由操作人员通过调整使功率复原，即便操作人员未发现，紧急停堆装置也能实现自动停堆。n同时，根据日本福岛核电站地震后泄漏的事故表明，核电站选址的安全问题也应该提高重视程度。21 水库
10、建造的过程与建成之后，对环境的影响：水库建造的过程与建成之后，对环境的影响： 1. 1.可能诱发地震可能诱发地震 2.2.改变生态环境改变生态环境 3.3.影响气候影响气候 4.4.泥沙沉积和水质改变泥沙沉积和水质改变三、水力发电对环境的影响22n5生物方面n这与水库具体的地理位置和季节有关。n6社会经济方面n 修建水库可改善用水的供应和管理，增加农田灌溉，生产电力及其它工农业生产等社会经济效益，但同时亦有其不利之处，如居民搬迁后重新定居，会对社会结构(宗教信仰、生活习惯、农村户口转城镇户口等)产生影响。以上几个方面的影响，彼此又相互作用，使情况更为复杂(如图1)，因此，对利用水电所带来的环境
11、影响决不能等闲视之。23下面以我国丹江口水利枢纽为例，说明水力发电对环境的影响。 丹江口水利枢纽位于汉水上游，有一个狭长的水库，面积l 050km2，坝顶高程l 75m，库容290.5亿m3。建成后，给我国带来不少利益，但对环境也发生很大影响。 （1） 河流水温从l 6.8 上升到18，使河水蒸发量增大。 （2） 地震活动增加 （3） 河流水质改变 （4） 为了建库需迁移人口38万，同时重建城镇3座，而且春秋战国和汉唐古墓多淹没在地下，在社会经济方面造成不少损失。 上例说明，建设大型水电站确实存在许多不利影响。 针对巨大水电工程可能造成的环境影响，人们认真对待，反复试验研究，提出了许多有效的技
12、术措施与方法，减轻三峡工程的不利影响。25（1） 采用“蓄清排浑”的运行方式，防止泥沙迅速淤积而使水库报废，实现长期保持水库库容。所谓“蓄清排浑”，就是在汛期来沙多的时候，水库就在低水位下运行，令泥沙随洪水泄离水库；汛后水清沙少，水库便蓄水，满足发电、航运和供水的需要。按照这种运行方式，库容就可以长期保存下去。n（2） 采取正确的移民措施，保持社会安定n（3） 及时放空水库以减少战争破坏带来的灾难n（4） 提前发掘、迁建文物古迹n（5） 把环境影响的补偿投资打入建库计划中，使不利于库区的生态与环境影响控制至最少程度，实现经济建设与环境建设的“三同步”。n 长江三峡水电工程的建设说明，只要认真研究，认真对待，采取科学有效的措施，就可以把水力利用的环境影响降到最低程度，然而，更有效的方针，还是大力发展中小型水电站。26综上所述，能源问题主要有两方面的含义：一是能源在近期或长期如何满足人类的需求；二是能源在开发利用过程中对环境的污染危害。277）标准煤的含义是什么？2.3106亿m3天然气相当于多少亿吨标准煤？作业28
