能源利用對環(huán)境的影響

1、能源利用對環(huán)境的影響化石燃料對環(huán)境的影響化石燃料（煤、石油、天然氣等）是目前世界上使用的主要能源，其開采、 加工、運(yùn)輸和燃燒耗用對環(huán)境都有較大的影響。1化石燃料開采和加工對環(huán)境的影響（1）煤炭 礦井地表沉陷煤礦井下開采破壞地層力學(xué)平衡， 形成采空區(qū)， 引起巖層位 移、變形、地表沉陷。開采面積越大， 層數(shù)越多，沉陷越嚴(yán)重， 破壞農(nóng)田、道路、 管線、建筑等設(shè)施。 露天開采占地除占去大量土地外，對地表水、地下水也會(huì)污染。 酸性礦井水礦井水主要含有可溶性無機(jī)物和懸浮煤粉，煤礦含硫較高時(shí)， 礦井水 pH值一般小于 6，故稱酸性礦井水。它會(huì)腐蝕井下各種設(shè)備，排出地表 還會(huì)污染水體和土壤。 礦井瓦斯瓦斯是成

2、煤過程中形成的天然氣，主要是甲烷，還含乙、丙、丁 烷和 SO2、CO、CO2、H2S 等氣體，對人體有害，并且易發(fā)生爆炸。瓦斯不僅污染 環(huán)境，特別影響井下工人的身體健康和生命安全。 洗煤廠排放水煤炭洗選主要是為了去掉煤中的雜質(zhì)， 如灰分、 硫分等，這 樣可提高煤的發(fā)熱值， 減少煤的污染， 也減少運(yùn)輸量。 但大量洗煤水排入周圍環(huán) 境會(huì)造成不良影響。 這種水叫煤泥水， 主要污染物是煤泥懸浮物， 如不加工處理 可淤塞河道，影響生物活動(dòng)。 煤矸石煤炭開采和洗選中有大量煤矸石排出。一般占原煤產(chǎn)量的 15左 右。我國已存煤矸石占地 10 多萬畝，煤矸石的堆放和自燃已成為煤炭工業(yè)的主 要環(huán)境問題。 煤炭液化

3、和氣化煤炭液化和氣化是綜合利用煤炭的重要途徑， 但在此過程 中會(huì)產(chǎn)生大量污染物污染環(huán)境。 如 H2S、顆粒物、 SOx、NOx、CO、烴、NH3、廢渣等。（2）石油 鉆井泥漿石油勘探和開采時(shí)， 需要大量泥漿循環(huán)利用， 鉆完井后廢棄在井 場。由于泥漿中加有燒堿、鐵鉻鹽和鹽酸等物質(zhì)，因此會(huì)對周圍的水域、農(nóng)田造 成不良影響。 特別是原油開采過程中發(fā)生井噴事故時(shí)， 不僅會(huì)造成人員傷亡和原 油損失，而且會(huì)污染大片農(nóng)田和海域。 含油污水在鉆井和采油過程中產(chǎn)生的含油廢水和洗井水， 在煉油過程中產(chǎn) 生的大量冷卻水均為含油污水。 在這些污水中， 除含有油外， 還含有酸、 堿、鹽、 酚、氰和其它一些有機(jī)物。這些含

4、油污水會(huì)污染海洋、淡水水域和土壤。 石油廢氣開采原油伴有油氣， 稱伴生氣。 在加工過程中可產(chǎn)生廢氣； 貯運(yùn) 中可發(fā)生氣體揮發(fā)，這些氣體收集起來是財(cái)富，排入大氣則造成空氣污染。 煉油廠廢渣在煉油過程中會(huì)產(chǎn)生酸渣、 堿渣、 石油添加劑廢渣、 廢催化劑 和廢白土，污水處理會(huì)產(chǎn)生油泥、浮渣等，這些污染物通常采取坑埋、堆放或排 入水體的方法處置，由于含有油等多種污染物，會(huì)造成水體、土壤的污染。（3）天然氣天然氣開采中主要排放的是硫化物和伴生鹽水，會(huì)污染空氣和 水體。2運(yùn)輸過程中的環(huán)境污染煤炭運(yùn)輸過程不僅需要消耗大量的能源， 而且在堆存和裝卸中還會(huì)揚(yáng)塵和浸 水而造成煤的損失和大氣與水體的污染， 甚至增加環(huán)

5、境的噪音。 但比較起來， 目 前石油的運(yùn)輸對環(huán)境影響更為嚴(yán)重。 特別是近幾十年來， 隨著油船噸位和石油海 運(yùn)量的增加， 因油船事故和油船外排洗艙水而進(jìn)入海洋的石油量已顯著增加， 造 成嚴(yán)重的海洋污染。3利用過程中的環(huán)境污染目前除極少數(shù)化石能源用作化工原料外， 基本上都用作燃料。 其中石油制品 主要用于交通運(yùn)輸，煤炭主要用于發(fā)電。化石燃料在利用過程中對環(huán)境的影響， 主要是由燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體、 固體廢物和發(fā)電時(shí)的余熱所造成的污染。 化石燃料 燃燒產(chǎn)生的污染物對環(huán)境造成的影響主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面： 溫室效應(yīng) 化石能源燃燒的基本反應(yīng)是CO2CO2+ Q （5-1 ）即燃料中的 C轉(zhuǎn)變?yōu)?CO2 進(jìn)入

6、大氣，科學(xué)家們認(rèn)為，大氣中 CO2濃度的增加 會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)，改變地球氣候，危害生態(tài)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)測定，CO2 容易吸收波長小于 380nm，特別是 660 8000nm及大于 13000nm 的光線，稱為紫外線、近紅外和遠(yuǎn)紅外的光線。到達(dá)地面的太陽光能量中， 99 的可見光將地面物體曬熱，這些物體便不斷地以長波（紅外）輻射形式，將熱量 散發(fā)返回空間，大氣中 CO2、O2、CH4 等氣體能吸收紅外輻射，并將它反射回地面 從而干擾地球的熱平衡。隨大氣中 CO2 等濃度升高，大氣會(huì)變得愈來愈暖，產(chǎn)生 溫室效應(yīng)。簡單地說， CO2等溫室氣體允許太陽輻射的能量穿過大氣到達(dá)地表， 同時(shí)防止地球反射的能量逸散

7、到天空， 其作用如一個(gè)溫室的罩子， 故稱“溫室效 應(yīng)”。由于全球變暖，將可能使占地球淡水 95的兩極冰帽融化 10左右。使 海平面呈上升趨勢。 結(jié)果， 一方面要淹沒許多沿海地區(qū)； 一方面因地球赤道半徑 增大，使地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間增加約 0.03s ，從而引起地球動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的變化。 例如，地球自轉(zhuǎn)速度減慢時(shí)， 可能產(chǎn)生一個(gè)自西向東的慣性力， 破壞地層結(jié)構(gòu)各 板塊之間力的平衡，容易使某些地區(qū)積存應(yīng)力，從而加劇某些地震和火山活動(dòng)。 我國華北地區(qū)的幾次大地震， 幾乎都發(fā)生在地球自轉(zhuǎn)減慢的時(shí)期。 可見，因大氣 CO2濃度增高而引起的全球變暖是一個(gè)全球性的環(huán)境問題。 熱污染 火電站通過冷卻水把“余熱”排入

8、河流、湖泊或海洋中。引起 熱污染。這種廢熱水進(jìn)入水域時(shí)，溫度平均要高出 78，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。解決熱污染的措施， 最好采用冷卻池和冷卻塔， 使一次用水經(jīng)空氣或自然蒸 發(fā)冷卻后返回使用， 同時(shí)補(bǔ)充一些新水。 這樣，熱量隨蒸汽進(jìn)入大氣既減少了對 周圍水域的熱污染，又可節(jié)約用水。 酸雨 純凈的雨雪溶有 CO2，形成 H2CO3，因而具有微酸性，降落的雨水 含 pH值約為 5.6 。當(dāng)大氣中' SO2、NOx和氯化物等空氣污染物在一定條件下通過 化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)?H2SO4、HNO3 和 HCl，并附著在水滴、雪花、微粒物上，隨降水落 下，其雨水的 pH 值小于

9、 5.6 的都稱為酸雨。我國酸雨經(jīng)化學(xué)分析表明， HNO3含 量不及 H2SO4的 110，所以我國酸雨主要是大氣中 SO2造成的，這與我國燃料以 煤為主的大氣污染有關(guān)。酸雨對環(huán)境和人類的危害是多方面的：（1）改變土壤的酸堿性，危害作物或森林生態(tài)系統(tǒng)。酸性物質(zhì)不僅通過降 雨濕性沉降，也可通過干性沉降于土壤， 使地面直接吸收 SO2 氣體并氧化為 H2SO4 在這種作用下，一方面土壤中鈣、鎂、鉀等養(yǎng)分被淋溶，導(dǎo)致土壤日益酸化、貧 瘠化，影響植物生長；另一方面，酸化的土壤也會(huì)影響土壤微生物的活動(dòng)。（2）對水生生態(tài)系統(tǒng)的危害。由于酸雨造成的湖泊、河流等水質(zhì)酸化已消 滅了許多對酸敏感的水生生物群種， 破壞了湖泊中的營養(yǎng)食物網(wǎng)絡(luò)。 當(dāng)湖泊和河 流等水體 pH值降到 5 以下時(shí)，魚類的生長繁殖即會(huì)受到嚴(yán)重影響。流域內(nèi)土壤 和湖底河泥中的有毒金屬如鋁等即溶解在水中， 毒害魚類。 還會(huì)引起水生生態(tài)的 變化，耐酸的藻類、真菌增多，而有根植物、無脊椎動(dòng)物、兩