《課程自然資源消耗》課件

自然資源消耗謝高地中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所2013-91精選PPT自然資源消耗1精選PPT自然資源消耗存在兩大類自然資源的消耗形式自然消耗:自然界自然而然發(fā)生的消耗，如太陽輻射、水流、風動、生物之間的取食等。人類消耗:指人類發(fā)揮主觀能動性，通過與自然的相互作用及社會實踐所發(fā)生的資源消耗?，F(xiàn)代工業(yè)文明建立在對資源利用和改造基礎(chǔ)之上，以能動消耗為主要形式。資源消耗由以“自然消耗”為主轉(zhuǎn)為以“人類消耗”為主，這個轉(zhuǎn)變是質(zhì)的轉(zhuǎn)變，它意味著人類的資源消耗由以往的以可再生資源為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐圆豢稍偕Y源為主。2精選PPT自然資源消耗2精選PPT（一）自然消耗

生物性消耗：如植物消耗土壤中的營養(yǎng)元素；動物取食低營養(yǎng)級的植物或動物。消耗的結(jié)果表現(xiàn)為資源的轉(zhuǎn)化與積累。流動性消耗：指資源因本身的運動特征而產(chǎn)生的能量資源的自然而然的消損過程。內(nèi)驅(qū)動消耗：指由于資源的物理化學(xué)屬性而導(dǎo)致的該資源的數(shù)量逐漸減少。這類資源如放射性物質(zhì)和太陽組成物質(zhì)。外驅(qū)動消耗：包括由于自然災(zāi)害而導(dǎo)致的資源消耗，如氣候變化造成的物種滅絕，以及由于自然原因引起的資源消耗，如水土流失、自然火燒引起的植被破壞。3精選PPT（一）自然消耗3精選PPT（１）生物性消耗4精選PPT（１）生物性消耗4精選PPT（２）流動性消耗自然資源的流動性消耗往往是發(fā)生在能量資源上具有的特征，即自然對該種能量資源沒有自然的存儲能力或存儲能力極為有限。這類資源主要包括風能、海洋能、水能等。5精選PPT（２）流動性消耗5精選PPT(3)內(nèi)驅(qū)動消耗地球廣泛分布放射性元素，這些元素在自然之中不斷經(jīng)歷元素衰變的放射過程，并釋放出能量。這種放射過程是自發(fā)地發(fā)生的。表12-3海洋中部分天然放射性的濃度與半衰期元素名稱半衰期海水中濃度（克/升）沉積物中濃度（克/克）238U4.5x109年3x10-61.0x10-6235U7.13x108年2x10-87.1x10-9234U2.48x105年1.6x10-108.1x10-11234Th21.4日4.3x10-171.4x10-17232Th1.39x1010年1.0x10-105.0x10-6231Th25.6小時8.6x10-202.98x10-10228Ac6.13小時1.5x10-202.4x10-19227Ac21.6年<1.0x10-155.9x10-15228Ra6.7年1.4x10-162.3x10-15226Ra1.622x103年1.0x10-134.0x10-12224Ra3.64日2.1x10-203.4x10-1887Rb4.7x1010年3.3x10-3－40K1.25x109年4.5x10-50.8-4.5x10-668Ga2.0x1016年9.0x10-4-3H12.26年1.7x10-18-14C5.57x103年2-3x10-140.1-1x10-1532P14.3天<1.5x10-18-35S87天<1.8x10-17-數(shù)據(jù)來源：李永祺，19786精選PPT(3)內(nèi)驅(qū)動消耗表12-3海洋中部分天然放射性的濃度與半（４）外驅(qū)動消耗

自然物質(zhì)運動變異到足以給人員的生存和物質(zhì)財富造成一定程度的危害和破壞時，就構(gòu)成了自然災(zāi)害。自然災(zāi)害的發(fā)生引起自然資源消耗或變化但需要注意的是，引起自然資源消耗與變化的原因是復(fù)雜的。人類是自然界的組成部分，它的很多活動所導(dǎo)致的最終結(jié)果與起源于自然力量的結(jié)果本質(zhì)上是類似的。表12-4自然災(zāi)害導(dǎo)致的自然資源變化列舉自然資源變化原因自然原因人為原因晚更新世的動物滅絕天氣追獵美國東南部稀樹草原上樹木的死亡由于天氣原因引起地下水位升高而導(dǎo)致土壤鹽漬化過度放牧半干旱地區(qū)土地沙漠化氣候變化過度放牧等英格蘭高地全新世泥炭沼澤的發(fā)展氣候變化和土壤貧瘠化的發(fā)展砍伐森林和耕種沖溝的發(fā)展自然侵蝕土地使用狀況的變化20世紀初的氣候變暖太陽輻射變化和火山活動二氧化碳排放增多海岸線不斷后退海平面上升終止沉積物補給或挖沙活動地面塌陷喀斯特過程過度抽水資料轉(zhuǎn)引于：楊達源、閭國年，19937精選PPT（４）外驅(qū)動消耗表12-4自然災(zāi)害導(dǎo)致的自然資源變化列舉（二）社會經(jīng)濟消耗人類自存在以來，不斷地從自然界獲取能源與原材料進行經(jīng)濟生產(chǎn)，然后通過流通、消費與分配等過程形成并促進社會再生產(chǎn)。在此過程中，人口取得衣食住行所需的:物質(zhì)與能量滿足精神滿足貨幣滿足。社會文明的發(fā)展，不僅拓寬了人類利用自然資源的圖譜，也提高了對自然資源的消耗數(shù)量，社會經(jīng)濟的代謝模式與規(guī)模也發(fā)生了驚人變化。

8精選PPT（二）社會經(jīng)濟消耗8精選PPT（１）一次能源資源的消耗，熱當量圖12-31999年世界一些國家HDI與能源消耗9精選PPT（１）一次能源資源的消耗，熱當量圖12-31999年世界圖12-5世界一次能源需求變化（Btu:英制熱量單位，1.06千焦耳）

1970：80億噸1990：140億噸2010：190億噸10精選PPT圖12-5世界一次能源需求變化1970：80億噸10精圖12-7世界一次能源消費構(gòu)成(資料來源：世界能源報告2004）11精選PPT圖12-7世界一次能源消費構(gòu)成(資料來源：世界能源報告20（２）礦產(chǎn)資源的消耗12-5基于消耗速度的礦產(chǎn)資源豐富分類表豐度包含的礦物質(zhì)豐富的（耗竭時間大于100年）鋁、硼、碳、鈣、鉻、鐵、鉀、銥、鋰、鎂、鈉、鈮、鋨、鉑、稀土、釕、硅、鈦、釩、釔充足的（耗竭時間在50～100年之間）鈷、鉿、鎳、磷、鈀、銠、銻、鉭、鎢、鋯有限的（耗竭時間在25～50年之間）鋇、鉍、鎘、銫、銅、錳、鉬、錫、鍶、鈾稀有的（耗竭時間小于25年）銀、金、汞、銦、鋁、硫、鉛、釷、鋅注：表中選擇性地納入主要元素，不包括氣體、能量和氯化物。資料轉(zhuǎn)引于，Greadel，200312精選PPT（２）礦產(chǎn)資源的消耗12-5基于消耗速度的礦產(chǎn)資源豐富分世界原鋁消費世界鎳消費世界鉛消費13精選PPT世界原鋁消費世界鎳消費世界鉛消費13精選PPT（３）水資源消耗

世界有9000km3的水可供利用。這完全可以滿足200億人口生存的需要。但社會及經(jīng)濟的發(fā)展，使水資源不再單純地是用于滿足人口生存的需求，而更多地是被分配到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門。表12-71900－2000年世界用水量對比（km3）居民工業(yè)農(nóng)業(yè)水庫合計190020303500400194040120660282219751476332074112296619903231393286918347682000440190034002305970數(shù)據(jù)來源：葉錦昭、盧如秀，199314精選PPT（３）水資源消耗表12-71900－2000年世界用水（４）可更新生物資源的消耗自然界的初級生產(chǎn)力是人類的重要衣食源泉。目前人類每年從自然界獲取價值約13000萬億美元的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，尚有3.5億人口直接依賴森林而生存，10億人口依賴魚來獲取蛋白質(zhì)。人類占用的凈初生產(chǎn)力（HANPP）占全球NPP的比重約為20～40。在許多工業(yè)化國家HANPP可能占到NPP的40％以上，如澳大利亞為50％左右。表12-9世界一些地區(qū)占用的凈初生產(chǎn)力(HANPP)區(qū)域面積（106km2）人口（106）人均HANPP（t）NPP（Pg）HANPP（Pg）HANPP（％ofNPP）非洲31.17422.0812.501.5512.40東亞11.914001.373.021.9163.25中南亞10.913601.212.041.6480.39西歐1.201812.860.720.5272.22北美19.72935.406.671.5823.69南美18.43163.1116.100.986.0915精選PPT（４）可更新生物資源的消耗表12-9世界一些地區(qū)占用的凈

圖12-16全球每年HANPP及其占全球NPP的比例的空間分布(數(shù)據(jù)來源：Imhoff.M.L，2004)16精選PPT

圖12-16全球每年HANPP及其占全球NPP的比例的（三）國家消耗國家消耗依據(jù)功能角度分解為：生產(chǎn)消耗:國家直接或間接投入到經(jīng)濟生產(chǎn)過程的全部自然資源及其產(chǎn)品；生存消耗:人口再生產(chǎn)所消耗的自然資源；服務(wù)消耗:為實現(xiàn)社會管理、國家安全、取技術(shù)進步、精神滿足而發(fā)生的自然資源及其服務(wù)功能的消費與耗用；污染消耗:因人類生產(chǎn)與生活過程中排放污染物產(chǎn)生的消耗；國家安全消耗:國家為了維護軍事、領(lǐng)土安全制備和存儲軍事用品的資源消耗。污染消耗生存消耗服務(wù)消耗占用消耗生產(chǎn)消耗國家安全消耗17精選PPT（三）國家消耗污染消耗生存消耗服務(wù)消耗占用消耗生產(chǎn)消耗國家安（１）不同國家的生產(chǎn)消耗

人均總物質(zhì)投入TMR人均直接物質(zhì)投入GDP/TMRGDP/DMITRM中國外資源份額

t%變化t%變化US$/kg%變化US$/kg%變化％％變化澳大利亞(75-91)N.A.

4535%N.A.

0.40-5%N.A.

巴西(95)N.A.

16N.A.N.A.

0.22N.A.N.A.

中國(89-98)3758%233%0.0217%0.2540%122%捷克(90-00)65-32%22-30%0.0880%0.2375%N.A.

埃及（95）N.A.

7.0N.A.N.A.

0.13N.A.N.A.

日本（75－94）4520%1611%0.5644%1.6665%5612%波蘭（92－97）3214%149%0.0615%0.1420%2391%美國（75－94）85-14%2511%0.2858%0.9423%760%委內(nèi)瑞拉（95）N.A.

15N.A.N.A.

0.18N.A.N.A.

歐盟15國（80－97)51-1%191%0.438%1.3734%3923%奧地利(60-00)N.A.

2379%N.A.

1.0771%N.A.

比利時，盧森堡(80-97)N.A.

3325%N.A.

0.6810%N.A.

丹麥(81-97)7028%3433%0.4413%0.897%542%芬蘭(70-99)9846%4516%0.3135%0.6871%4780%法國（80－97）N.A.

21-8%N.A.

1.0737%N.A.

德國(91-00)72-10%22-1%0.3524%1.1713%4027%希臘(80-97)N.A.

2139%N.A.

0.43-12%N.A.

愛爾蘭(80-97)N.A.

435%N.A.

0.4487%N.A.N.A.意大利(94)32N.A.1614%0.63N.A.1.3417%39N.A.荷蘭(75-93)6710%29-3%0.3121%0.7851%7219%葡萄牙(80-97)N.A.

1412%N.A.

0.5942%N.A.

西班牙(80-97)N.A.

2432%N.A.

0.619%N.A.

瑞典(80-97)N.A.

3714%N.A.

0.777%N.A.

英國(70-99)4118%161%0.4850%1.2176%4223%18精選PPT（１）不同國家的生產(chǎn)消耗人均總物質(zhì)投入TMR人均直接物質(zhì)圖12-20世界一些國家和地區(qū)TMR構(gòu)成數(shù)據(jù)來源：BringezuS，2004HF為隱藏物質(zhì)流人均TMR(t)19精選PPT圖12-20世界一些國家和地區(qū)TMR構(gòu)成HF為隱藏物質(zhì)流人圖12-19中國、日本、歐盟的DMI經(jīng)濟效率比較資料來源：徐明、張?zhí)熘?00520精選PPT圖12-19中國、日本、歐盟的DMI經(jīng)濟效率比較20精選P主要國家可更新資源占TMR的比例TMR百分組成比較21精選PPT主要國家可更新資源占TMR的比例TMR百分組成比較21精（２）生存消耗

食物、纖維、木材（簡寫成FFT，food－fibre－timber）是人口生存的主要消費品。為了便于綜合比較，這里采用生態(tài)足跡法將各種物質(zhì)消耗折合成生產(chǎn)性土地面積。圖12-232001年不同收入國家、地區(qū)的食物、纖維及木材消費的人均足跡比較22精選PPT（２）生存消耗圖12-232001年不同收入國家、地區(qū)23精選PPT23精選PPT

圖12-242001年全球食物、纖維及木材的足跡強度的空間分布24精選PPT

圖12-242001年全球食物、纖維及木材的足跡強度的（３）占用消耗

國家對自然資源的占用消耗主要表現(xiàn)為兩個方面，一是耐用資產(chǎn)的形成與凈增，可用凈存量增加（NAS）來衡量;另一是建筑用地導(dǎo)致的土地資源生產(chǎn)功能的永久性占用,可用生態(tài)足跡法來反映。凈存量增加是經(jīng)濟增長的物質(zhì)測定，修新路、蓋新房、添置新車、增加新儀器設(shè)備等耐用品，使國家經(jīng)濟體的物資存量擴大；另一方面，拆樓、拆路、扔棄汽車和儀器設(shè)備等耐用財產(chǎn)而使物質(zhì)存量減少，兩者的差值即是凈存量的變化。凈存量最好為零，此時物質(zhì)投入恰等于物質(zhì)排放。全球總建筑用地的生態(tài)足跡變化各國凈存量增加NAS(t/人）的比較25精選PPT（３）占用消耗全球總建筑用地的生態(tài)足跡變化各國凈存量增加（四）不同產(chǎn)業(yè)的消耗中國主要工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)出變化（以不可再生資源為原料生產(chǎn)產(chǎn)品）

26精選PPT（四）不同產(chǎn)業(yè)的消耗中國主要工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)出變化26精選PPT（１）化肥生產(chǎn)的資源消耗

我國化肥生產(chǎn)以氮肥為主,氮肥以氨（NH3）為原料。合成氨制造的氨占整個氨生產(chǎn)的98％。合成氨的原料79.8％是煤炭和石油。2004年中國合成氨產(chǎn)量4222.2萬t，噸氨綜合能耗為：天然氣為原料：1000kg標煤，渣油為原料：1430～1573kg標煤/t，煤為原料：1612kg標煤/t。油氣為原料：1264kg標煤。27精選PPT（１）