華北電力大新能源發(fā)電技術(shù)課件01能量與能源

第一章

能量與能源物質(zhì)和能量是構(gòu)成客觀世界的基礎(chǔ)?？茖W(xué)史觀認(rèn)為，世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，沒有物質(zhì)，世界便虛無飄渺，運動是物質(zhì)存在的形式，是物質(zhì)固有的屬性，能量則是物質(zhì)運動的度量。

能量與能源能量——宇宙間一切運動著的物體，都有能量的存在和轉(zhuǎn)化，人類一切活動都與能量及其使用緊密相關(guān)。所謂能量，也就是“產(chǎn)生某種效果（變化）的能力”。反過來說，產(chǎn)生某種效果（變化）必然要伴隨能量的消耗和轉(zhuǎn)換。第一節(jié)

能量人類所認(rèn)識的六種能量形式機械能熱

能電

能輻射能化學(xué)能核

能機械能機械能是與物體宏觀機械運動或空間狀態(tài)相關(guān)的能量，前者稱之為動能，后者稱之為勢能。

機械能如果質(zhì)量為m的物體的運動速度為v,則該物體的動能Ek可以用下式計算：

重力勢能E可以用下式計算：機械能彈性勢能

的計算式為：

表面能

可用下式計算：

熱能構(gòu)成物質(zhì)的微觀分子運動的動能和勢能總和稱之為熱能。這種能量的宏觀表現(xiàn)是溫度的高低，它反映了分子運動的激烈程度。通常熱能Eq可表述成如下的形式：

電能電能是和電子流動與積累有關(guān)的一種能量，通常是由電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換而來，或是通過發(fā)電機由機械能轉(zhuǎn)換得到；反之電能也可以通過電動機轉(zhuǎn)換為機械能，從而顯示出電做功的本領(lǐng)。

輻射能輻射能是物體以電磁波形式發(fā)射的能量。物體的輻射能

可由下式計算：

化學(xué)能化學(xué)能是物質(zhì)結(jié)構(gòu)能的一種，即原子核外進行化學(xué)變化時放出的能量。

按化學(xué)熱力學(xué)定義，物質(zhì)或物系在化學(xué)反應(yīng)過程中以熱能形式釋放的內(nèi)能成為化學(xué)能。

核能核能是蘊藏在原子核內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)能。

輕質(zhì)量的原子核（氘、氚等）和重質(zhì)量的原子核（鈾等）其核子之間的結(jié)合力比中等質(zhì)量原子核的結(jié)合力小，這兩類原子核在一定的條件下可以通過核聚變和核裂變轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧匀唤绺€(wěn)定的中等質(zhì)量原子核，同時釋放出巨大的結(jié)合能。這種結(jié)合能就是核能。

能量的性質(zhì)狀態(tài)性可加性傳遞性轉(zhuǎn)換性作功性貶值性

能量的轉(zhuǎn)換

1）能量在空間上的轉(zhuǎn)移，即能量的傳輸2）能量在時間上的轉(zhuǎn)移，即能量的儲存能量的轉(zhuǎn)換這是不同能量之間轉(zhuǎn)換關(guān)系圖。正如前述，自然界存在多種能量形式。在一定條件下，它們之間可以被此互相轉(zhuǎn)化。例如煤(化學(xué)能)轉(zhuǎn)變成電能的過程是：煤在鍋爐內(nèi)燃燒——蒸汽(熱能)——汽輪機(機械能)——發(fā)電機(電能)，而通過電動機又可把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能；通過電熱器把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；通過蓄電池把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能；通過電燈把電能轉(zhuǎn)換成光能，通過原子能反應(yīng)堆把原子能轉(zhuǎn)變成熱能等等。這些鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、電動機、電熱器、蓄電池、電燈、原子能反應(yīng)堆就是能量轉(zhuǎn)換裝置?？梢姡芰哭D(zhuǎn)換裝置就是把一種能量轉(zhuǎn)換成另一種能量的裝置。能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵在于換能器，因為它影響輸出能量的效率和品質(zhì)。開發(fā)能源的第二個任務(wù)就是改進能量轉(zhuǎn)換裝置。能量轉(zhuǎn)化必須遵守能量守恒和轉(zhuǎn)化定律，即能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，既不能創(chuàng)生，也不能捎滅。據(jù)此，對能量轉(zhuǎn)換有如下要求：盡可能提高轉(zhuǎn)換效率，以便減少損失．獲得更多的有用能量；要求換能器體積小，轉(zhuǎn)換速度快，以便在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)換更多的能量，達到高功率和高能量密度；可按需能的要求，多用多供，少用少供；要求不污染或少污染環(huán)境；盡可能造價低，經(jīng)濟合算。

能量的傳遞

能量傳遞過程的特點

能量傳遞是有條件的，即在有能量密度差的條件下，能量總是從能量密度大的物質(zhì)或能量集中的地方，向能量密度小的物質(zhì)或地方傳遞；總是從集中到分散并逐步達到平衡。

能量傳遞過程的特點能量傳遞遵循一定的規(guī)律，即能量傳遞的速率正比于傳遞的動力而反比于傳遞的阻力。

能量傳遞過程的特點能量的傳遞，包括轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)換兩種形式。轉(zhuǎn)移是某種形態(tài)的能，從一地到另一地，從一物到另一物；轉(zhuǎn)換則是由一種形態(tài)變?yōu)榱硪恍螒B(tài)。

能量傳遞的途徑基本有兩條：由物質(zhì)交換和質(zhì)量遷移而攜帶的能量稱為攜帶能，在體系邊界面上的能量交換稱為交換能。

能量傳遞過程的特點在體系邊界面上的能量交換，通常主要以兩種方法進行：傳熱——有溫差引起的能量交換，這是能量傳遞的微觀形式；作功——由非溫差引起的能量交換，這是能量傳遞的宏觀形式。

能量傳遞過程的特點通過能量交換而實現(xiàn)的能量傳遞，即傳熱和作功，其具體方式為：傳熱的三種基本方式是熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射；作功（這里指機械功）的三種基本方式是容積功、轉(zhuǎn)動軸功和流動功（推動功）。能量傳遞過程的特點能量傳遞的結(jié)果主要體現(xiàn)在兩方面，即能量使用過程中所起的作用以及能量傳遞的最終去向。

能量傳遞的最終去向通常只有兩條：或轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品，或散失于環(huán)境，包括直接損失和用于過程后再進入環(huán)境這兩種情況。

能量傳遞過程的特點能量傳遞的實質(zhì)實際上就是能量利用的實質(zhì)。如果把產(chǎn)品的使用也包括在內(nèi)，能量的最終去向只能是唯一的，即最終進入環(huán)境。能量傳遞過程的特點第二節(jié)

能源的分類與評價

能源的分類所謂能源，是指能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)換而獲取某種能量的自然資源。自然資源：煤、石油、天然氣、太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、核能等。為了便于運輸和使用，經(jīng)上述資源加工可得到一些更符合使用要求的能量來源，如煤氣、電力、焦炭、蒸汽、沼氣、氫能等。能源的分類由于可被人類利用的能源多種多樣，因此有以下6種不同的分類方法：按地球上的能量來源分按被利用的程度分按獲得的方法分按能否再生分按能源本身的性質(zhì)分按對環(huán)境的污染情況分按地球上的能量來源分來自于地球本身，如核能、地?zé)崮艿?；來自于球外天體，如宇宙射線及太陽能，以及由太陽引起的水能、風(fēng)能、波浪能、海洋溫差能、生物質(zhì)能、光合作用等；來自于地球和其他星體的相互作用，如潮汐能。按被利用的程度分常規(guī)能源，如煤炭、石油、天然氣、薪柴燃料、水能等；新能源，如太陽能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等，另外還有核能。按獲得的方法分一次能源，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能等；二次能源，即由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換而來的能源，如電、蒸汽、焦炭、煤氣、氫等，它們使用方便，易于利用，是高品質(zhì)的能源。按能否再生分可再生能源，即不會隨它本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而越來越少，如水能、風(fēng)能、潮汐能、太陽能等；非再生能源，它隨人類的利用而越來越少，如石油、煤、天然氣、核燃料等。按能源本身的性質(zhì)分含能體能源（燃料能源），如石油、煤、天然氣、地?zé)帷涞?，它們可以直接儲存；過程性能源（非燃料能源），它們無法直接儲存，如風(fēng)能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、雷電、電磁能和一般熱能等。按對環(huán)境的污染分清潔能源，即對環(huán)境無污染或污染很小的能源，如太陽能、水能、海洋能等；非清潔能源，即對環(huán)境污染較大的能源，如煤、石油等。能源的評價能源多種多樣，各有優(yōu)缺點，為了正

確選擇和使用能源，必須對各種能源

進行正確的評價。能源的評價儲量能量密度儲能的可能性與供能的連續(xù)性能源的地理分布開發(fā)費用和利用能源的設(shè)備費用運輸費用與損耗能源的可再生性

能源的品位

對環(huán)境的影響

第三節(jié)

能源與人類文明

能源更迭與社會發(fā)展人類利用能源的歷史，也就是人類認(rèn)識和征服自然的歷史。(1)火的發(fā)現(xiàn)和利用(2)畜力、風(fēng)力、水力等自然動力的利用(3)化石燃料的開發(fā)和熱的利用(4)電的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用(5)原子核能的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)利用能源更迭與社會發(fā)展人類社會已經(jīng)歷了三個能源時期：

薪柴時期；

煤炭時期；

石油時期。薪柴時期主要以薪柴等生物質(zhì)燃料為主要能源的時代，生產(chǎn)和生活水平極低，社會發(fā)展緩慢。煤炭時期18世紀(jì)，以煤炭取代薪柴作為主要能源，蒸汽機成為生產(chǎn)的主要動力，工業(yè)迅速發(fā)展，勞動生產(chǎn)力增長很大。19世紀(jì)，電力成為工礦企業(yè)的主要動力，成為生產(chǎn)和生活照明的主要來源。但這時的電力工業(yè)主要是依靠煤炭作為主要燃料。石油時期石油資源的發(fā)展，開始了能源利用的新時期。近30年來，世界上許多國家依靠石油和天然氣，創(chuàng)造了人類歷史上空前的物資文明。進入21世紀(jì)，核能將成為世界能源的主角，清潔能源的時代也將隨之到來。能源與國民經(jīng)濟能源是發(fā)展社會生產(chǎn)和提高人民生活

水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是推動國民經(jīng)

濟發(fā)展的強大動力。由于經(jīng)濟的增長以及經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，都需要能源來支撐，因此能源消費與經(jīng)濟發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。從世界能源消費的增長趨勢看，與世界經(jīng)濟發(fā)展的趨勢是一致的。

能源與國民經(jīng)濟世界各國經(jīng)濟發(fā)展的實踐證明，在經(jīng)濟正常發(fā)展的情況下，能源消耗總量和能源消耗增長速度與國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值和國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值增長率成正比例關(guān)系。

能源與國民經(jīng)濟世界經(jīng)濟和能源發(fā)展的歷史顯示，處于工業(yè)化初期的國家，經(jīng)濟的增長主要依靠能源密集工業(yè)的發(fā)展，能源效率也較低，因此能源彈性系數(shù)通常多大于1。

能源與國民經(jīng)濟能源與人民生活

人們的日常生活處處離不開能源，不僅是衣、食、住、行，而且文化娛樂、醫(yī)療衛(wèi)生都與能源密切相關(guān)。

能源與人民生活目前我國一次能源消費量已超過俄羅斯居世界第二位，但由于人口過多，人均能耗水平仍很低，全面建設(shè)小康社會仍然是我國人民面臨的重要任務(wù)。

第四節(jié)

能源資源生產(chǎn)與消費

1994年世界化石燃料探明可采儲量

世界煤炭探明可采儲量1973年和2002年世界硬煤產(chǎn)量的地區(qū)分布圖

1973年和2002年世界石油產(chǎn)量的地區(qū)分布圖

1973年和2002年世界天然氣產(chǎn)量的地區(qū)分布圖

1971年至2001年世界一次能源供應(yīng)量的地區(qū)分布圖

能源消費

當(dāng)今世界的能源消費仍以石油為主。以1994年為例，世界能源的總消費量以石油換算為97億8000萬噸標(biāo)準(zhǔn)油，其中石油占39.3%、煤炭占28.8%、天然氣占21.6%。這樣化石燃料的消費量占了總量的87.9%，此外，核能占7.3%、水力、地?zé)岬绕渌问侥茉凑?%。

1973年和2001年世界能源終端總消費量的構(gòu)成

1973年和2001年世界煤炭消費的行業(yè)構(gòu)成

1973年和2001年世界石油消費的行業(yè)構(gòu)成

1973年和2001年世界天然氣消費的行業(yè)構(gòu)成

化石燃料消耗遠景預(yù)測第五節(jié)

能源與環(huán)境

全球環(huán)境狀況聯(lián)合國最新公布的研究結(jié)果顯示，在過去30年中，雖然國際社會在環(huán)保領(lǐng)域取得了一定成績，但全球整體環(huán)境狀況持續(xù)惡化。國際社會普遍認(rèn)為，貧困和過度消費導(dǎo)致人類無節(jié)制地開發(fā)和破壞自然資源，這是造成環(huán)境惡化的罪魁禍?zhǔn)?。全球環(huán)境狀況世界經(jīng)濟發(fā)展和人類賴以生存的環(huán)境是不協(xié)調(diào)的，經(jīng)濟發(fā)展和人口增長給環(huán)境造成了巨大的壓力，對發(fā)展中國家這種情況尤為突出。全球環(huán)境狀況全球環(huán)境惡化主要表現(xiàn)在大氣和江海污染加劇、大面積土地退化、森林面積急劇減少、淡水資源日益短缺、大氣層臭氧空洞擴大、生物多樣化受到威脅等多方面，同時溫室氣體的過量排放導(dǎo)致全球氣候變暖，使自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和烈度大幅增加。

聯(lián)合國報告表明，森林作為地球上最大、最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其面積在過去30年內(nèi)急劇減少。僅在20世紀(jì)90年代，全球森林面積就減少9400萬公頃，占森林總面積的2.4%。亂砍濫伐、過度耕作使世界23%的耕地嚴(yán)重退化，全球1/3以上的土地面臨沙漠化威脅。全球的淡水供應(yīng)也亮起了紅燈。目前，全球一半的江河水流量大幅減少或被嚴(yán)重污染，80個國家嚴(yán)重缺水。調(diào)查顯示，人類所患疾病有四分之一與環(huán)境惡化直接相關(guān)。全球環(huán)境狀況

1999年的臭氧空洞是有史以來觀測到的最大一次，達到2600萬平方公里的面積。天空正在塌陷全球正在變暖

海平面上升與陸地淹沒；

氣候帶的移動；

颶風(fēng)的加劇

；

植被的遷徙與物種滅絕

；

洋流的變化與厄爾尼諾；

雨型的改變；地球森林覆蓋量正在減少大氣環(huán)境的三大問題80年代中期在南極上空發(fā)現(xiàn)了臭氧空洞，它與地球變暖及所謂溫室效應(yīng)和酸雨沉降問題構(gòu)成全球性大氣環(huán)境問題，明顯地危及全人類的生存和繁衍，引起了國際社會的高度關(guān)注，使當(dāng)今的世界環(huán)境問題具有明顯的時代特征。世界十大嚴(yán)重污染城市中國占：個7嚴(yán)重局面!因二氧化硫排放每年經(jīng)濟損失1126億元(世界銀行統(tǒng)計超過5000億元)占全國排放比例：燃煤污染物SO2－85%CO2－85%NOx－60%粉塵－70%我國的污染現(xiàn)狀城市空氣污染綜合指數(shù)的比較城市空氣質(zhì)量達標(biāo)情況對比

城市空氣中主要污染物濃度變化趨勢

大氣SO2濃度最高的城市狀況

中日兩國部分城市SO2濃度比較溫室效應(yīng)

我們的地球最近幾十年來，地球日益變暖。地球為什么會變暖？這是由于人類大量使用能源而放出的熱量使地球變暖的嗎？我們的地球人類一年使用的全部能源＝80億t石油＝33

1016kJ如果把這些熱量全部用于加熱海洋，僅僅可以使海水溫度上升6

10-5℃，即加熱一萬年，海水溫度也只上升到1℃。地球變暖的原因到底是什么？

人類使用能源一天所放出的熱量

＝0.1

1016kJ；

地球一天從太陽獲得的熱量

＝1500

1016kJ.地球變暖的原因到底是什么？太陽射向地球的光約1/3被云層、冰粒和空氣分子反射回去；約25％穿過大氣層時暫時被大氣吸收起到增溫作用，但以后又返回到太空；其余的大約37％則被地球表面吸收。這些被吸收的太陽輻射能大部分在晚間又重新發(fā)射到天空。地球變暖的原因到底是什么？如果這部分熱量遇到了阻礙，不能全部被反射出去，地球表面的溫度就會增加。溫室效應(yīng)溫室氣體CO2不吸收短波，只吸收長波，于是，地球表面吸收的太陽輻射就散不出去，從而使地表溫度升高，地球變暖。象CO2這類會使地球變暖的氣體就稱為溫室氣體（包括水蒸汽、SO2、甲烷、氟利昂等）。溫室氣體的來源

主要溫室氣體含量與來源結(jié)論由于人類大量使用化石燃料，其排放出的CO2等溫室氣體對輻射的選擇性和吸收特性是使地球變暖的主要原因。CO2與全球變暖氣候變化對環(huán)境的影響地球表面變暖，在遠離赤道的地方變化最顯著。雖然某些地區(qū)由于蒸發(fā)迅速和風(fēng)型改變會變得更干燥，但全球降雨量增加。沿海岸的亞熱帶出現(xiàn)更潮濕的季風(fēng)。在高海拔和高緯度地區(qū)更頻繁地出現(xiàn)更大的風(fēng)雪。在內(nèi)地，大陸中部地區(qū)出現(xiàn)較早的雪融和潮濕的春季，夏季漫長且來得早，干旱更加頻繁。氣候變化對環(huán)境的影響

在高緯度地區(qū)，農(nóng)業(yè)條件會更好些。

沿海海平面每世紀(jì)上升幾英尺。

颶風(fēng)更頻繁、更強大，并向高緯度地區(qū)擴展。

森林火災(zāi)更頻繁、更嚴(yán)重。

大量物種迅速滅絕。

由于氣候的原因，人口死亡率增加。

由于海水的邊界向北移動，因此海洋冰量減少。解決溫室效應(yīng)的對策1）提高能源的利用率，減少化石燃料的消耗量，大力推廣節(jié)能新技術(shù)；2）開發(fā)不產(chǎn)生CO2的新能源，如核能、太陽能、地?zé)崮?、海洋能?）推廣植樹綠化，限制森林砍伐，制止對熱帶森林的破壞；解決溫室效應(yīng)的對策4）減慢世界人口增長速度，在農(nóng)村發(fā)展“能源農(nóng)場”，一方面利用種植薪柴樹木通過光合作用固定CO2，另一方面燃燒薪柴比燃用化石燃料產(chǎn)生的CO2要少得多；5）采用天然氣等低含碳燃料，大力發(fā)展氫能。酸雨何謂酸雨簡單地說，酸雨就是酸性的雨。pH值小于5.65的雪叫酸雪。被大氣中存在的酸性氣體污染,pH值小于5.65的雨叫酸雨。在高空或高山(如峨眉山)上彌漫的霧,pH值小于5.65時叫酸霧。酸雨的PH范圍酸雨的形成現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通排放更大量，種類更多的污染物(包括酸堿性物質(zhì)),且與塵埃一起升到高空,與天上的水蒸氣相遇，就會形成硫酸或硝酸小滴，使雨水酸化。這時，落到地面的雨水就成了酸雨。高硫煤和石油燃燒產(chǎn)生的SO2和NOx是造成酸雨的主要禍?zhǔn)?。酸雨的形成自然活動和人類活動向大氣排放若干物質(zhì)形成酸雨；其中有的物質(zhì)是中性的,如風(fēng)吹浪沫漂向空中的海鹽,NaCl,KCl等；有的物質(zhì)是酸性的，如SOx和NOx及酸性塵埃(火山灰)等；有的是堿性的，如

NH3及來自風(fēng)掃沙漠和堿性土壤揚起的顆粒；有的本身并無酸堿性,但在酸堿物質(zhì)的的遷移轉(zhuǎn)化中可起催化作用，如CO和臭氧；降水的pH值是它們在雨水沖刷過程中相互作用和彼此中和的結(jié)果。酸雨的形成自然活動和人類活動的排放規(guī)律完全不同：在較長時間內(nèi),如一個世紀(jì)以至幾個世紀(jì)，前者的排放量大致不變；而后者,在某些經(jīng)濟正在騰飛地區(qū)幾十年甚至十年內(nèi)就有明顯增加。因此，應(yīng)該分開認(rèn)識,使問題變得清晰化并便于提出針性的污染控制方案。酸雨污染來源造成雨水酸化之污染物很多，其污染來源大致可分為兩類：

其一為自然物質(zhì)，其二為人為物質(zhì)。前者如：火山爆發(fā)噴出大量的硫化物及懸浮固體物，自然水域表面釋放的硫化氫，動植物分解產(chǎn)生有機酸，土壤微生物及海藻釋放的硫化氫、二甲基硫及氮化物等，都會使雨水的pH值降至5.0左右。酸雨污染來源后者則為工業(yè)化后，燃料的大量使用，燃燒過程中產(chǎn)生CO、HCL、SO2、NOX及懸浮固體物，排放至大氣環(huán)境中，經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)使得雨水的pH值降低，形成酸雨。酸雨污染來源酸雨的危害會導(dǎo)致森林成片死亡，因為酸雨會損壞植物葉面和根部。會使湖泊酸化，湖中魚蝦絕跡。會破壞農(nóng)田的土壤成分，使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡。會造成地下水酸化，引起對人體的危害。會腐蝕建筑物和工業(yè)設(shè)備，造成重大的經(jīng)濟損失。會對露天文物起腐蝕作用，加速文物資源的破壞甚至毀滅。酸雨對湖泊的影響酸雨因pH太低，造成泥土及巖石中的有毒金屬元素溶解，流入地下水及河流中，使水中動物如魚類等大量死亡。水生植物和以河水灌溉的農(nóng)作物，因累積有毒金屬，將經(jīng)由食物鏈進入人體，影響人類的健康，這就是累積作用（Concentrationeffect）。酸雨對湖泊的影響在歐洲和北美洲，酸雨所引起的湖泊酸化情形十分嚴(yán)重。瑞典內(nèi)湖泊共有八萬五千個，其中有約兩萬個已受到酸雨的影響。挪威有二百六十五個湖泊已經(jīng)沒有魚蝦；而加拿大已有四百個「死湖」，以前有鮭魚的河川，現(xiàn)在都看不到鮭的蹤影了。湖和它的生態(tài)系統(tǒng)受到酸雨危害的農(nóng)作物左圖為葉子受酸雨危害的情形右圖為顯微鏡觀察葉子內(nèi)部的組織酸雨對森林的影響酸雨破壞農(nóng)作物之外，對森林的樹木也是一樣，阿爾卑斯山和西德黑森林，西德，瑞士、英國等的森林中，半數(shù)以上的樹木也呈枯黃，枝葉掉落。在加拿大魁北克，在受損嚴(yán)重的山區(qū)，絕大部份的樹木已經(jīng)枯萎。另外，美國的針葉林也遭受傷害。酸雨對樹木和土壤的影響酸雨對建筑物的影響酸雨腐蝕建筑物、公共設(shè)施、古跡和金屬物質(zhì)，造成人類經(jīng)濟、財物及文化遺產(chǎn)的損失。酸雨對希臘神殿，羅馬遺跡和西德大教堂等歷史性建筑遺跡也有很大影響。酸雨對建筑的影響酸雨對人類的影響酸雨對人體也有不良的影響。酸雨引起眼睛和皮膚疼痛，甚至令人脫發(fā)，對人體造成傷害。酸雨污染對人類最嚴(yán)重的副作用就是呼吸方面的問題。二氧化硫和二氧化氮會引起呼吸方面的問題，例如哮喘、干咳、頭痛、和眼睛、鼻子、喉嚨的過敏。我國酸雨分布我國覆蓋四川、貴州、廣東、廣西、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇和青島等省市部分地區(qū)，面積達200多萬平方公里的酸雨區(qū)是世界三大酸雨區(qū)之一。

酸雨和SO2控制區(qū)年我國SO2可能排放情況的預(yù)測酸雨控制對策1.制定酸雨和SO2污染控制區(qū)綜合防治規(guī)劃

2.針對煤炭：限制高硫煤，洗煤，型煤3.針對用煤：削減排放總量，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整

4.做好SO2排污收費工作，運用經(jīng)濟手段促進治理

5.強化控制區(qū)環(huán)境監(jiān)督管理臭氧層的破壞臭氧層的破壞近幾十年來，由于人類大量使用含氯、氟等化學(xué)合成物質(zhì)作為制冷劑，導(dǎo)致臭氧空洞的出現(xiàn)和不斷擴大。雖然世界各國已達成協(xié)議，自1998年起停止生產(chǎn)使用破壞臭氧層的制冷劑。但是，專家們指出，這項措施的效果至少要在2010年才能顯現(xiàn)。臭氧層的不斷被破壞已成為不可逆轉(zhuǎn)的事。臭氧層的破壞根據(jù)最新的衛(wèi)星和地面觀測網(wǎng)的資料，今年臭氧空洞的面積已經(jīng)達到2500萬平方公里，預(yù)計可能達到或超過去年創(chuàng)紀(jì)錄的2800萬平方公里。臭氧空洞的產(chǎn)生20世紀(jì)二、三十年代以后，人類合成的一種叫“氯氟烴”（CFC）的物質(zhì)被廣泛使用起來。它們成為了冷凍設(shè)備、家用冰箱和空調(diào)的制冷劑，成為了塑料工業(yè)中各類硬軟泡沫塑料的發(fā)泡劑，成為了醫(yī)用、美發(fā)、空氣清新的氣霧劑，還成為了煙草工業(yè)的煙絲膨脹劑。臭氧空洞的產(chǎn)生氯氟烴釋放到大氣中，再上升到高空時，會分解出氯原子。自由的氯原子遇上臭氧分子后，會奪走臭氧分子O3中的一個氧原子，使之變成為普通的氧分子O2。每一個氯原子可以把上萬個臭氧分子變成普通氧分子。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)顯示，平均每一個氯原子，可以消滅10000個臭氧分子，其威力驚人。臭氧空洞的產(chǎn)生其結(jié)果是，高空中由臭氧分子組成的臭氧層就被大大損耗了，出現(xiàn)了臭氧層變薄，甚至臭氧空洞的現(xiàn)象。臭氧空洞—人類的威脅根據(jù)調(diào)查顯示，自1978年開始的十年內(nèi)，全球各緯度平流層的

臭氧含量降低約1.2%至10%不等，南極上空則是臭氧被破壞最嚴(yán)重的地區(qū)，甚至在春季期間更會出現(xiàn)所謂的「臭氧洞」。

臭氧空洞—人類的威脅南極上空的臭氧層是在20億年的漫長歲月中形成的，可是僅在一個世紀(jì)里就被破壞了60％。目前全球臭氧層削減率正以每年2%至3%的速度在進行，如果任其發(fā)展，在二十一世紀(jì)末，平流層臭氧含量將降至目前的一半以上，屆時，人類將會面臨一場空前的浩劫!歷年的南極臭氧破壞臭氧層的后果地球上的生物能在陸地上生活，是因為集中在平流層中的臭氧，對于陽光中的紫外線具有隔除的作用，如果沒有臭氧層的話，進入大氣層的紫外線很容易被細(xì)胞核吸收，破壞生物的遺傳物質(zhì)DNA,陸地上的生物便無法存在了、而保護所有生物的臭氧層，目前正受到人類持續(xù)不斷的破壞。破壞臭氧層的后果據(jù)科學(xué)研究，臭氧減少10%。紫外線可能增加20%，同時皮膚癌患者可能增加30%，此外還會產(chǎn)生下列幾種現(xiàn)象:

(1)白內(nèi)障罹患率增加。

(2)免疫系統(tǒng)受到抑制。

(3)谷物的收成減少，品質(zhì)降低。植物和浮游生物減少，破壞自然界的生物鏈。破壞臭氧層的后果(4)塑膠、橡膠制品加速老化。

(5)紫外線直射會引起對流層臭氧的增加，致使產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，造成空氣污染。臭氧層變薄對健康的危害保護臭氧層目前，最早使用CFC的24個發(fā)達國家已于1985年和1987年分別簽署了限制使用CFC的《維也納公約》和《蒙特利爾議定書》。1993年2月，中國政府批準(zhǔn)了《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰方案》，確定在2010年完全淘汰消耗臭氧層物質(zhì)。

保護臭氧層人類尚未找到對已破壞了的臭氧層進行補救的措施，但全世界正努力限制和停止對消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)。另一方面，人類正努力開發(fā)無害的制冷劑、發(fā)泡劑等。任何關(guān)心保護臭氧層的普通人都可以通過選擇對臭氧層無害的消費品，來參與保護臭氧層行動。熱污染何謂熱污染所謂熱污染，是指日益現(xiàn)代化的工農(nóng)業(yè)生産和人類生活中排放的各種廢熱所造成的環(huán)境污染。熱污染可以污染大氣和水體。

火力發(fā)電廠、核電站和鋼鐵廠的冷卻系統(tǒng)排出的熱水，以及石油、化工、造紙等工廠排出的生産性廢水中均含有大量廢熱。

熱污染對水生物的影響熱污染首當(dāng)其沖的受害者是水生物，由于水溫升高使水中溶解氧減少，水體處于缺氧狀態(tài)，同時又使水生生物代謝率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在熱效力作用下發(fā)育受阻或死亡，從而影響環(huán)境和生態(tài)平衡。熱污染對水生物的影響如沱江白馬河段網(wǎng)箱中的數(shù)十萬公斤魚，就因某發(fā)電廠排出的廢熱水而被活活燙死。廢熱水排入地表水體后，會使水處于缺氧狀態(tài)，使厭氧菌大量繁殖，有機物腐敗，影響環(huán)境生態(tài)平衡，造成深遠危害。熱污染對人體健康的影響河水水溫上升給一些致病微生物造成一個人工溫床，使它們得以滋生、泛濫，引起疾病流行，危害人類健康。1965年澳大利亞曾流行過一種腦膜炎，后經(jīng)科學(xué)家證實，其禍根是一種變形原蟲，由于發(fā)電廠排出的熱水使河水溫度增高，這種變形原蟲在溫水中大量孳生，造成水源污染而引起了這次腦膜炎的流行。熱污染對人體健康的影響當(dāng)人們?nèi)『铀筹嫛⑴氩?、洗滌時，變形蟲便進入人體，引起腦膜炎的流行。資料還表明，流行性血熱、傷寒、流感、登革熱等許多疾病的發(fā)生，都在一定程度上與“熱污染”有關(guān)。熱污染對人體健康的影響隨著人口和耗能量的增長，城市排入大氣的熱量日益增多。按照熱力學(xué)定律，人類使用的全部能量終將轉(zhuǎn)化為熱，傳入大氣，逸向太空。熱污染對大氣的影響這樣，使地面反射太陽熱能的反射率增高，吸收太陽輻射熱減少，沿地面空氣的熱減少，上升氣流減弱，阻礙云雨形成，造成局部地區(qū)干旱，影響農(nóng)作物生長，使土壤沙化，嚴(yán)重時會造成的災(zāi)害，使人類生命財產(chǎn)受到威脅。熱污染對大氣的影響近一個世紀(jì)以來，地球大氣中的二氧化碳不斷增加，氣候變暖，冰川積雪融化，使海水水位上升，一些原本十分炎熱的城市，變得更熱。熱污染對大氣的影響專家們預(yù)測，如按現(xiàn)在的能源消耗的速度計算，每10年全球溫度會升高0.1℃～0.26℃；一個世紀(jì)后即為1.0℃～2.6℃，而兩極溫度將上升3℃～7℃，對全球氣候會有重大影響。造成熱污染的根本原因造成熱污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地利用。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和人口的不斷增長，環(huán)境熱污染將日趨嚴(yán)重。如何減少大氣熱污染?1.提高熱效率可減少熱污染。2.利用廢熱也可減少熱污染。3.利用降溫冷卻減少大氣熱污染。放射性污染放射性污染放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，核能的開發(fā)帶給人類的另一巨大福利是核技術(shù)在科研、教育、醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，這種應(yīng)用也伴隨著現(xiàn)實的或潛在的放射性污染。

放射性污染在和平利用核能的過程中，放射性污染主要是在核電廠等核設(shè)施營運、放射性同位素和射線裝置應(yīng)用等過程中產(chǎn)生的。管理嚴(yán)格、設(shè)計良好的核電廠在正常運行時，產(chǎn)生的放射性污染很小。放射性污染但是，核電廠等核設(shè)施從建設(shè)、運營及退役全過程中都存在著潛在的放射性危害。若不加強管理，核電廠在任何環(huán)節(jié)發(fā)生事故時，都會造成嚴(yán)重的放射性污染，威脅公眾健康。放射性污染從污染物對人和生物的危害程度看，放射性物質(zhì)要比其它污染物嚴(yán)重得多。正因為如此，從核能開發(fā)以來，人們就對放射性污染的防治極其重視，采取了一系列嚴(yán)格的措施，并將這些措施以法律的形式明確下來。能源對人體健康的影響能源對人體健康的影響化石燃料燃燒時排放的大量粉塵、SO2、H2S、Nox等除了污染環(huán)境外，還會影響人體健康。EmissionTrendofSO2andDust能源對人體健康的影響1.過量的SO2會導(dǎo)致呼吸道疾病，最典型的例子是1952年發(fā)生的倫敦?zé)熿F事件。2.原煤中均含有微量重金屬元素，這些元素在燃燒過程中會隨煙塵和爐渣排出，從而對大氣、水和土壤產(chǎn)生污染，并影響人體健康。能源對人體健康的影響砷：使人體細(xì)胞正常代謝發(fā)生障礙，導(dǎo)致

細(xì)胞死亡鉛：影響神經(jīng)系統(tǒng)，抑制血紅蛋白的合成

代謝鎘中毒：引起腎功能障礙汞中毒：引起腎功能衰竭，并損害神經(jīng)系統(tǒng)鎳：制癌物質(zhì)，某些鉻化合物可能致肺癌能源對環(huán)境的影響能源對環(huán)境的影響是一種綜合的影響。我國是發(fā)展中國家，改革開放以來隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重。第六節(jié)

能源的可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)發(fā)展的深刻內(nèi)涵

（1）“發(fā)展”是大前提，即發(fā)展是人類永恒的主題。

（2）“協(xié)調(diào)性”是核心。

（3）“公平性”是關(guān)鍵。

（4）“科學(xué)技術(shù)進步”是必要保證。

世界能源問題

世界性的能源問題主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危機。

世界能源面臨的另一問題是，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越高，