资源与环境.pptx
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1、第三章资源与环境自自然然资资源源 自自然然界界中中人人类类可可以以直直接接获获得得的的用用于生产和生活的物资。于生产和生活的物资。自然资源分为三类:自然资源分为三类:不可再生的资源:假定在任何对人类有意义的时间范围内,资源质量保持不变,资源蕴藏量不再增加的资源。(如矿产资源)可 再 生 的 资 源:能够通过自然力以某一增长率保持或增加蕴藏量的自然资源。(如森林)取之不竭的资源:其贮存量不因利用而变化。(如太阳能、风能)第一节第一节 能源与环境能源与环境在正常情况下国民生产总值能源耗量国民经济增长速度 能源增长率 环境代价1.能源结构:能源结构:一一、世世界界能能源源消消耗耗概概况况目前世界上消
2、耗最多的能源是石油。二二、能能量量生生产产与与环环境境污污染染能能源源消消耗耗最最多多的的是是电电力力部部门门,各各种种发发电电对对环环境境产产生生的的共共同同效效应应是是热热污污染染,能能源源不不同,对环境还会产生一些特殊的污染。同,对环境还会产生一些特殊的污染。1.热污染热污染各各类类火火电电站站中中热热能能利利用用的的平平均均效效率率为为33。许许多多电电厂厂都都通通过过冷冷却却水水把把“余余热热”排排入入环环境境中中的的水水体体,由由于于其其水水温温比比水水域域温温度度平平均均要要高高出出8 C左左右右。在在多多数数情情况况下下会会引引起起热热污污染染。目目前前大大多多采采用用自自然然
3、通通风风的的湿湿式式冷冷却却塔塔使使水水经经冷冷却却后后反反复复使使用用,可可免免除除对水源的热污染。对水源的热污染。水Q燃料高温高压高温高压水蒸汽水蒸汽汽轮机汽轮机电能电能废蒸汽废蒸汽冷却器冷却器冷凝水冷凝水冷水冷水温水温水湿式冷却塔湿式冷却塔热空气热空气热空气热空气 +水汽水汽水汽水汽冷空气冷空气冷空气冷空气排入水体排入水体 造成热污染造成热污染补充水补充水大气大气大气大气2.其他形式的污染其他形式的污染使用化石燃料使用化石燃料的火电的火电开采:开采:运输:运输:发电:发电:污染大气和水体污染大气和水体破坏地壳的力学平衡破坏地壳的力学平衡地陷地陷耗能、扬尘、污染水体。耗能、扬尘、污染水体。
4、SO2,NO2,CO2污染大气,污染大气,加剧温室效应加剧温室效应烟尘烟尘粉煤灰粉煤灰据该能源统计提供的数据,截至去年底,全球原油据该能源统计提供的数据,截至去年底,全球原油剩余探明储量为剩余探明储量为1.2581.258万亿桶(不含加拿大油砂)。万亿桶(不含加拿大油砂)。按按20082008年的年开采速度计算,可开采年的年开采速度计算,可开采4242年。年。以同样方式计算,现有天然气储量能满足以同样方式计算,现有天然气储量能满足6060年的开年的开采。采。而煤炭储量可生产而煤炭储量可生产122122年。年。水水水水电电电电:水水库库建建造造和和建建成成后对环境影响后对环境影响生物方面生物方面
5、社会经济方面社会经济方面水库中水的物化性能水库中水的物化性能自然方面自然方面核电:核电:核电:核电:核泄漏导致放射性污染核泄漏导致放射性污染核能发电使用的燃料,体积小、重量轻(约为核能发电使用的燃料,体积小、重量轻(约为石化燃料的十万分之一),核能发电成本中,石化燃料的十万分之一),核能发电成本中,燃料成本所占的比例远较其它发电方法为低燃料成本所占的比例远较其它发电方法为低(核电为(核电为16%;燃煤为;燃煤为60%;燃油为;燃油为74%;天;天然气为然气为83%),故发电成本受国际能源价格波),故发电成本受国际能源价格波动的影响较小。动的影响较小。因此,对于缺乏自产能源的国家而言,是个不因此
6、,对于缺乏自产能源的国家而言,是个不错的选择。错的选择。任何发电方法均会对环境带来冲击。燃油及燃煤任何发电方法均会对环境带来冲击。燃油及燃煤发电会造成空气污染。天然气发电的空气污染虽发电会造成空气污染。天然气发电的空气污染虽远较燃煤及燃油为低;但燃油、燃煤及天然气发远较燃煤及燃油为低;但燃油、燃煤及天然气发电均有温排水的问题,也都会排放二氧化碳。水电均有温排水的问题,也都会排放二氧化碳。水库的兴建会对生态、环境、甚至气候带来严重且库的兴建会对生态、环境、甚至气候带来严重且不可回复的影响。不可回复的影响。核能发电不会造成空气污染,也不会排放二氧化核能发电不会造成空气污染,也不会排放二氧化碳,但会
7、造成热污染及产生低阶放射性废料与具碳,但会造成热污染及产生低阶放射性废料与具有高辐射之使用过核燃料,核电厂所产生的放射有高辐射之使用过核燃料,核电厂所产生的放射性废料在处置上较麻烦,但数量却很少。性废料在处置上较麻烦,但数量却很少。已目前的技术而言,经过适当的设计,已经可以已目前的技术而言,经过适当的设计,已经可以降低燃煤、燃气发电的污染程度,但还是无法防降低燃煤、燃气发电的污染程度,但还是无法防止酸雨的发生,也无法阻止地球大气温度因过量止酸雨的发生,也无法阻止地球大气温度因过量二氧化碳排放而缓慢的上升。酸雨与气候的变迁二氧化碳排放而缓慢的上升。酸雨与气候的变迁将会对后代子孙的生活带来深远的影
8、响。但从技将会对后代子孙的生活带来深远的影响。但从技术层面而言,人们却术层面而言,人们却已有能力长期贮存核能废料已有能力长期贮存核能废料。(?)因此有人认为核能发电是对环境最友善,(?)因此有人认为核能发电是对环境最友善,也是最符合环保需求及永续发展的能源。也是最符合环保需求及永续发展的能源。核电厂正常运转时,由炉心核燃料分裂过程,伴核电厂正常运转时,由炉心核燃料分裂过程,伴随高温,产生大量高能中子、伽马射线及两百多随高温,产生大量高能中子、伽马射线及两百多种分裂产物和中子活化核种。当今核电厂设计仍种分裂产物和中子活化核种。当今核电厂设计仍无法完全控制众多复杂放射性核种,即使没意外无法完全控制
9、众多复杂放射性核种,即使没意外事故时,核电厂仍排放出法规值内的少量放射性事故时,核电厂仍排放出法规值内的少量放射性物质,但自然界无法消化分解这些人工核种,这物质,但自然界无法消化分解这些人工核种,这些核种会透过食物链累积而伤害所有生物。核电些核种会透过食物链累积而伤害所有生物。核电厂员工、子女及厂区下风处居民致癌率均比一般厂员工、子女及厂区下风处居民致癌率均比一般人偏高很多倍。在有意外事故发生时,核电厂会人偏高很多倍。在有意外事故发生时,核电厂会以辐射尘空浮方式,排出大量气状或悬浮粒状放以辐射尘空浮方式,排出大量气状或悬浮粒状放射性物质,或经由水体外泄放射性物质,更严重射性物质,或经由水体外泄
10、放射性物质,更严重为炉心融毁,厂房爆炸,造成重大灾难!为炉心融毁,厂房爆炸,造成重大灾难!核电厂只要运转就会有核废料产生,目前世界各核电厂只要运转就会有核废料产生,目前世界各个使用核电的国家对核废料如何妥善处理,仍然个使用核电的国家对核废料如何妥善处理,仍然束手无策。核电厂产生的用过燃料棒、中低强度束手无策。核电厂产生的用过燃料棒、中低强度核废料及众多辐射污染物会产生中子、射线及悬核废料及众多辐射污染物会产生中子、射线及悬浮颗粒来伤害人及其它生物;它们会产生强游离浮颗粒来伤害人及其它生物;它们会产生强游离辐射效应,造成细胞核里辐射效应,造成细胞核里DNADNA的核酸序列被删除或的核酸序列被删除
11、或变化、转移系列位子,以及瞬间核能量造成一段变化、转移系列位子,以及瞬间核能量造成一段DNADNA不见了,而引发癌症及遗传缺陷。在有核子污不见了,而引发癌症及遗传缺陷。在有核子污染地区,成人恶性肿瘤,如甲状腺癌、乳癌及婴染地区,成人恶性肿瘤,如甲状腺癌、乳癌及婴儿畸形或死胎已成瘟疫式流行现象。儿畸形或死胎已成瘟疫式流行现象。美国:现有核电站美国:现有核电站104座,发电量占全国总发电量座,发电量占全国总发电量19 法国:现有核电站法国:现有核电站59座,发电量占全国总发电量座,发电量占全国总发电量78 日本:现有核电站日本:现有核电站56座,发电量占全国总发电量座,发电量占全国总发电量23 英
12、国:现有核电站英国:现有核电站23座,发电量占全国总发电量座,发电量占全国总发电量22 德国:现有核电站德国:现有核电站17座,发电量占全国总发电量座,发电量占全国总发电量28 中国是现在世界上在建核电站最多的国家。中国是现在世界上在建核电站最多的国家。我国核电在建我国核电在建23台,占世界在建台,占世界在建57台机组的台机组的40%,“十二五十二五”期间,中国核电建设将进入高峰。期间,中国核电建设将进入高峰。会议决定立即对中国核设施进行全面安检;会议决定立即对中国核设施进行全面安检;立即停建不符合安全标准的核电站;立即停建不符合安全标准的核电站;核安全规划批准前,暂停审批核电项目等。核安全规
13、划批准前,暂停审批核电项目等。会议要求继续加强辐射环境监控和重点区会议要求继续加强辐射环境监控和重点区域监测。域监测。三三、开开发发新新能能源源1.太阳能太阳能太阳是以核聚变反应维持其巨大的能量释放,每秒钟释能:6.57亿吨氘 6.53亿吨氦+400万吨质量亏损能量核聚变(3.751023千瓦)目前主要是光热利用。开发光电和光化学能技术。22亿分之一到达地球大气的最高层。每秒钟到达地面的能量为 8.01013千瓦550万吨煤的能量。2.生物能源生物能源植物通过光合作用把太阳辐射能储积于有机质中,这种能量称为生物能。生物能的高效利用途径是将有机物进行厌氧发酵制得沼气。3.核聚变能核聚变能将两个或
14、多个轻原子核聚合成一个较重的原子核的过程叫核聚变。这时所释放的能量核聚变能。高温每克氘聚变时所释放的能量为5.8 108kJ每克U-235裂变时所释放的能量为8.2 107kJ这个反应需要非常高的温度(109 C)4.地热能地热能地球中心温度高达45005000C,在离地表100km处约10001500 C,可为人类提供能量。地热存在形式有三种干蒸汽 t 150C湿蒸汽 t=90150C热 水 t 90C利用地热产生的问题热 热污染 H2S 污染地面沉降5.其他能源其他能源氢氢氢氢 能能能能 发热量大(H=4C),产物为水,从水可得氢,可循环反复,无污染。海海海海洋洋洋洋能能能能 波浪能、潮汐
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