清潔生產第1章

清潔生產2第1章緒論1.1人類社會發(fā)展及其環(huán)境問題

1.1.1人類社會發(fā)展與環(huán)境問題的演變

1.1.2

當代世界主要環(huán)境問題及其危害1.1.3

我國當前的資源環(huán)境形勢1.2自然資源1.2.1

自然資源的概念1.2.2

自然資源的分類1.2.3自然資源的屬性1.3

能源與清潔能源1.3.1

能源的定義和分類1.3.2

清潔能源1.3.3我國的能源特點與存在的問題1.3.4

世界的能源需求和發(fā)展趨勢41.1人類社會發(fā)展及其環(huán)境問題

環(huán)境問題通常是指由于人類活動使環(huán)境條件發(fā)生不利于人類的變化，以致影響人類的生產和生活，給人類帶來危害的現(xiàn)象。環(huán)境問題一般可分為兩類：一是不合理開發(fā)利用自然資源，超出環(huán)境承載力，使生態(tài)環(huán)境質量惡化或自然資源枯竭的現(xiàn)象；二是人口激增、城市化和工農業(yè)高速發(fā)展引起的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。總之，是人類經濟社會發(fā)展與環(huán)境的關系不協(xié)調所引起的問題。51.1.1

人類社會發(fā)展與環(huán)境問題的演變

第四階段

第三階段

第二階段第一階段

第二次高潮第一次高潮發(fā)展惡化階段萌芽階段61.萌芽階段（工業(yè)革命以前）

人類從誕生起很長一段時間里，只是靠采集野果和捕食動物為生，那時人類主要是以生活活動，以生理代謝過程與環(huán)境進行物質交換和能量轉換，主要是利用環(huán)境，而很少有意識地改造環(huán)境。7那時的“環(huán)境問題”

主要是由于人口的自然增長和盲目的亂采亂捕、濫用資源而造成生活資料缺乏所引起的饑荒問題。為了解除這種環(huán)境威脅，人類被迫學會了吃一切可以吃的東西，以擴大和豐富自己的食譜，或是被迫擴大自己的生活領域，學會適應在新的環(huán)境中生活的本領。8農業(yè)革命(AgriculturalRevolution)

隨后,人類學會了培育、馴化植物和動物，開始發(fā)展農業(yè)和畜牧業(yè)，這在人類生產發(fā)展史上是一次偉大的革命-農業(yè)革命。9

隨著農業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展，人類改造環(huán)境的作用也越來越明顯地顯示出來，與此同時也發(fā)生了相應的環(huán)境問題。10

如大量毀林開荒、毀草開荒、破壞森林和草原、刀耕火種，往往引起局部的水土流失、水旱災害頻繁和沙漠化；又如興修水利，不合理灌溉，往往引起土壤的鹽漬化和沼澤化，及引起某些傳染病的流行。

在工業(yè)革命以前雖然已出現(xiàn)了城市化和手工業(yè)作坊（或工場），但工業(yè)生產并不發(fā)達，由此引起的環(huán)境污染問題并不突出。122.發(fā)展惡化階段（工業(yè)革命至20世紀50年代前）

隨著生產力的發(fā)展，在18世紀60年代至19世紀中葉，生產發(fā)展史上又出現(xiàn)了一次偉大的革命—工業(yè)革命。

13工業(yè)革命(IndustricalRevolution)工業(yè)革命使建立在個人才能、技術和經驗之上的小生產被建立在科學技術成果之上的大生產所代替，大幅度地提高了勞動生產效率，增強了人類利用和改造環(huán)境的能力，與此同時也帶來了新的環(huán)境問題。一些工業(yè)發(fā)達的城市和工礦區(qū)的工業(yè)企業(yè)，排出了大量的廢棄物污染了環(huán)境，使環(huán)境污染事件不斷發(fā)生。

14

1873-1892年，英國倫敦多次發(fā)生可怕的有毒煙霧事件；

19世紀后期，日本足尾銅礦區(qū)排出的廢水污染了大片農田；倫敦煙霧事件15

馬斯河谷煙霧事件

1930年比利時的馬斯河谷工業(yè)區(qū)，由于工廠排出的含有SO2的有害氣體，在逆溫條件下造成了幾千人發(fā)病，60人死亡的嚴重大氣污染事件。16

1943年，美國洛杉磯市由于汽車排放的碳氫化合物和NOx，在太陽光的作用下，產生了光化學煙霧，造成大多數居民患病，400多人死亡嚴重大氣污染事件。

洛杉磯光化學煙霧事件

17

如果說農業(yè)生產主要是生活資料生產，它在生產和消費中所排放的“三廢”是可以納入物質的生物循環(huán)，而能迅速凈化、重復利用的話，那么工業(yè)生產除生產生活資料外，它還大規(guī)模地進行生產資料的生產，工業(yè)生產把大量深埋在地下的礦物資源開采出來，加工利用投入到環(huán)境之中。

農業(yè)生產與工業(yè)生產的不同18

許多工業(yè)產品在生產和消費過程中排放的“三廢”，都是生物和人類所不熟悉，難以降解、難以同化和難以忍受的?？傊捎诖蠊I(yè)的日益發(fā)展，生產力的大幅度提高，環(huán)境問題也隨之發(fā)展且逐步惡化。193.第一次高潮（20世紀50年代至80年代以前）

（20世紀50年代）以后，環(huán)境問題更加突出，震驚世界的公害事件接連不斷。

20倫敦煙霧事件如1952年12月的倫敦煙霧事件：由燃煤排放的SO2和煙塵遇逆溫天氣，造成5天內死亡人數達4000人嚴重的大氣污染事件

。21日本的水俁病事件水俁病患者

1953~1956年日本的水俁灣鎮(zhèn)氮肥廠排出的含汞的廢水進入了水俁灣，人食用了含Hg污染的魚、貝類，造成神經系統(tǒng)中毒，病人口齒不清，步態(tài)不穩(wěn)、面部癡呆、耳聾眼瞎、全身麻木，最后神經失常，患者達180人，死亡達30多人.22日本的骨痛病事件

1955~1972年日本富山縣煉鋅廠排放含Cd廢水進入了河流，人喝了含Cd的水，吃了含Cd的米，造成關節(jié)痛、神經痛和全身骨痛，最后骨脆、骨折、骨骼軟化，飲食不進，在衰弱疼痛死去。患者超過180人，死亡人數達34人。日本的水俁病受害者231961年日本的四日市石油化工聯(lián)合企業(yè)排放的SO2、碳氫化合物、NOx

和飄塵等污染物造成的大氣污染事件，患有支氣管哮喘、肺氣腫患者超過500多人，死亡人數達36人。

日本的四日市哮喘病事件24事件名稱發(fā)生時間發(fā)生地點污染類型污染源/物倫敦煙霧事件1952.12英國倫敦市大氣污染燃煤中含硫量高，排放大量SO2和煙塵

水俁病事件1953日本水俁鎮(zhèn)海洋污染汞污染氮肥廠含汞催化劑隨廢水排入海灣四日哮喘1961日本四日市大氣污染工廠大量排放SO2和煤塵，重金屬顆粒富山事件(痛痛病)1955日本富山縣神通川流域水體污染土壤污染鎘污染煉鋅廠未處理的含鎘廢水排入河中

公害事件發(fā)生時間、地點、類型、污染源/物25

這些震驚世界的公害事件形成了環(huán)境問題的第一次高潮26環(huán)境問題第一次高潮的主要原因（3個）：③能源的消耗大增①人口迅猛增加，都市化的速度加快②工業(yè)不斷集中和擴大其一是人口的迅猛增加，

都市化的速度加快

剛進入20世紀時世界人口僅為16個億，至1950年增至為25個億，到1980年則增至為45個億。

1900年擁有70萬以上人口的城市，全世界有299座，到1951年迅速增加到879座，其中百萬人口以上的大城市約有69座。在許多發(fā)達國家中，有半數人口住在城市。其二是工業(yè)不斷集中和擴大其三是能源的消耗大增

1900年世界能源消費量還不到10億噸煤當量，至1950年就猛增至25億噸煤當量；到1956年石油的消費量也猛增至6億噸，在能源結構中所占的比例加大，又增加了新污染。31

1900-1956能源的消耗年份能源消耗量1900不到10億噸煤當量

1950

25億噸煤當量1956

石油的消費量也猛增至6億噸

大工業(yè)的迅速發(fā)展逐漸形成大的工業(yè)地帶，而當時人類的環(huán)境意識還非常薄弱，因此環(huán)境問題第一次高潮的出現(xiàn)是必然的。

當時，在工業(yè)發(fā)達國家因環(huán)境污染已達到了嚴重程度，直接威脅到人類的生命和安全，成為了重大的社會問題，激起了廣大民眾的強烈不滿，并且也影響了經濟的順利發(fā)展。341972年斯德哥爾摩→人類環(huán)境會議

人類認識環(huán)境問題→里程碑

至此，工業(yè)發(fā)達國家已把環(huán)境問題擺上了國家的議事日程，包括制定法律、建立機構、加強管理、采用新技術，所以70年代中期環(huán)境污染得到了有效控制，城市和工業(yè)區(qū)的環(huán)境質量有明顯的改善。第二次高潮（20世紀80年代以后）

第二次高潮是伴隨全球性的環(huán)境污染和大范圍的生態(tài)破壞，在20世紀80年代初開始出現(xiàn)的。

37◆

一是全球性的大氣污染，“溫室效應”、臭氧層破壞和酸雨；◆

二是大面積生態(tài)破壞:森林被毀、草場退化、土壤侵蝕和荒漠化；◆三是突發(fā)性的嚴重污染事件迭起:

印度博帕爾農藥泄漏事件，切爾諾貝利核電站泄漏事故，萊因河污染事故

人們共同關心的影響范圍大和危害嚴重的環(huán)境問題有三類：

1979~1988年間這類突發(fā)性的嚴重污染事故就發(fā)生了10多起。

這些全球性大范圍的環(huán)境問題嚴重威脅著整個人類的生存和發(fā)展，不論是廣大公眾還是政府官員，也不論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，都普遍對此感到不安。

391992年里約熱內盧→環(huán)境與發(fā)展人類認識環(huán)境問題→又一里程碑40第一次高潮主要出現(xiàn)在工業(yè)發(fā)達國家，是局部性、小范圍的環(huán)境污染問題，如城市、河流、農田的污染等；第二次高潮則是大范圍，乃至全球性的環(huán)境污染和大面積的生態(tài)破壞。這些環(huán)境問題不僅對某個國家、某個地區(qū)造成危害，而且對人類賴以生存的整個地球環(huán)境造成危害。這不但包括了經濟發(fā)達的國家，也包括了眾多的發(fā)展中國家。

前后兩次高潮有很大的不同，有明顯的階段性發(fā)展中國家不僅認識到全球性環(huán)境問題與自己休戚相關，而且也認識到了本國面臨的諸多環(huán)境問題，如植被破壞、水土流失和荒漠化等生態(tài)惡性循環(huán)，是比發(fā)達國家的環(huán)境污染危害更大、更難解決的環(huán)境問題。

其一，影響范圍不同。41

第一次高潮人們關心的是環(huán)境污染對人體健康的影響，環(huán)境污染雖也對經濟造成損害，但問題還不突出；

第二次高潮不但明顯損害人類健康，每分鐘因水污染

和環(huán)境污染而死亡的人數全世界平均達到31人，而且全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞已威脅到全人類的生存與發(fā)展，并且嚴重地阻礙了經濟的持續(xù)發(fā)展。

其二，危害后果不同42

其三，污染源復雜程度不同

第一次高潮的污染來源尚不太復雜，通過污染源調查就可以弄清產生環(huán)境問題的來龍去脈。

第二次高潮的污染源和破壞源非常之多，不但分布廣，而且來源雜，既來自人類的經濟再生產活動，也來自人類的日常生活活動；既來自發(fā)達國家，也來自發(fā)展中國家。解決這些環(huán)境問題只靠一個國家的努力很難奏效，要靠眾多國家，甚至全人類的共同努力才行，這就極大地增加了解決環(huán)境問題的難度。43第二次高潮的突發(fā)性嚴重污染事件一是帶有突發(fā)性，二是事故污染范圍大、危害嚴重、經濟損失巨大。例如：印度博帕爾農藥泄漏事件，受害面積達40平方公里。

其四，一潮的“公害事件”與二潮的突發(fā)性嚴重污染事件也不相同

據估計，死亡人數在8千人左右，受害人數為19萬人左右，其中有許多人雙目失明或終生殘廢，直接經濟損失數十億美元。441.1.2

當代世界主要環(huán)境問題及其危害

人口問題資源問題環(huán)境污染生態(tài)破壞45

近百年來，世界人口的增長速度達到了人類歷史上的最高峰，目前世界人口已達60多億。

世界人口增長示意圖1.人口問題–首要問題

人既是生產者，又是消費者46

任何生產都需要大量的自然資源來支持:

如農業(yè)生產需要耕地、水資源、種子資源；

工業(yè)生產需要能源、各類礦產資源、各類生物資源等等。隨著人口的增加、生產規(guī)模必然擴大，一方面所需要的資源要持續(xù)增大；另一方面在任何生產中都會有廢物排出，而隨著生產規(guī)模的擴大，資源的消耗和廢物的排放量也會逐漸增大。

從生產者來說:47從消費者來說:

隨著人口的增加、生活水平的提高，人類對土地的占用（如居住、生產食物）會越來越大，對各類資源如能源、水資源等的利用也會急劇增加，當然排出的廢物量也會增加，從而加重環(huán)境污染和資源消耗。

這就是為什么說人口問題是當今世界面臨首要問題的原因所在.因為環(huán)境問題主要產生于2個環(huán)節(jié):生產環(huán)節(jié)和消費環(huán)節(jié)而這兩個環(huán)節(jié)都與人口有關.49

2.資源問題

自然資源是人類生存發(fā)展不可缺少的物質依托和條件。然而，隨著全球人口的增長和經濟的發(fā)展，對資源的需求與日俱增，人類正受到某些資源短缺或耗竭的嚴重挑戰(zhàn)。

全球資源匱乏和危機主要表現(xiàn)在4個方面：土地資源不斷減少森林資源不斷縮小淡水資源嚴重不足礦產資源瀕臨枯竭50（1）土地資源在不斷減少和退化

土地資源損失尤其是可耕地資源損失已成為全球性的問題，發(fā)展中國家尤為嚴重。

目前，人類開發(fā)利用的耕地和牧場，正在不斷減少或退化，而全球可供開發(fā)利用的后備資源已很少，許多地區(qū)已經近于枯竭。

隨著世界人口的快速增長，人均占有的土地資源在迅速下降，這對人類的生存構成了嚴重威脅。

由于世界人口的日益增長，人均耕地面積在減少。據聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署統(tǒng)計，從1975年至2000年，全球有3億hm2耕地被侵蝕，另有3億hm2的土地被壓在新的城鎮(zhèn)和公路之下，而且這一趨勢還在發(fā)展之中。由此可見土地問題的嚴重性。52（2）森林資源在不斷縮小

歷史上森林植被變化最大的是在溫帶地區(qū)。自從大規(guī)模的農業(yè)開墾以來，溫帶落葉林已減少31%左右。但近幾十年中，世界毀林集中發(fā)生在熱帶地區(qū)，熱帶森林正以前所未有的速率在減少。

據估計：1981~1990年間全世界每年損失森林平均達1690萬公頃，而每年再植森林約為1054萬公頃，森林的虧缺每年達645萬公頃。目前再植的森林面積還是抵不過損失的森林面積，因此森林資源減少的形勢仍然是十分嚴峻的。歷史76億公頃現(xiàn)在36億公頃53

（3）淡水資源出現(xiàn)嚴重不足

目前，世界上有43個國家和地區(qū)缺水，占全球陸地面積的60%。約有20億人用水緊張，10億人得不到良好的飲用水。

此外，由于嚴重的水污染，更是雪上加雙，使許多水體喪失了使用功能，造成了水質性缺水，更加劇了水資源的緊張程度。

54

水資源短缺已成為許多國家經濟發(fā)展的障礙，成為全世界普遍關注的問題。當前，水資源正面臨著水資源短缺和用水量持續(xù)增長的雙重矛盾。聯(lián)合國早在1977年就發(fā)出警告:“水不久將成為一項嚴重的社會危機，水是繼石油危機之后的又一個社會危機?！?5

（4）某些礦產資源瀕臨枯竭

如化石燃料瀕臨枯竭煤石油

可以說當代人類的社會文明主要是建立在化石能源的基礎之上的。無論是工業(yè)、農業(yè)或生活，其繁榮都依附于化石能源。而由于人類高速發(fā)展的需要和無知的浪費，化石燃料逐漸走向枯竭，并反過來直接影響人類的文明生活。56

與化石能源相似，人類不僅無計劃地開采地下礦藏，而且在開采過程中浪費驚人，資源利用率很低，導致礦產資源貯量不斷減少甚至枯竭。

有色金屬鐵再如礦產資源匱乏573.環(huán)境污染

環(huán)境污染作為全球性的重要環(huán)境問題，主要指的是溫室效應、臭氧層破壞、酸雨和海洋污染等。

（1）溫室效應(GreenHouseEffect)

（2）臭氧層破壞(O3layerdestruction)

（3）酸雨(AcidRain)

（4）海洋污染（Oceanpollution）58

（1）溫室效應

由于人類生產活動的規(guī)?？涨皵U大，向大氣層排放了大量的微量組分,如:CO2、CH4

N2O、CFCs等。59

這些微量成分能使太陽的短波輻射透過，地面吸收了太陽的短波輻射后被加熱，不斷地向外發(fā)出長波輻射，又被大氣中的這些微量組分所吸收，并以長波輻射的形式放射回地面，從而使地面增溫。

這種作用與玻璃暖房的作用非常相似，所以稱為溫室效應。60

溫室效應危害

研究表明，CO2濃度每增加１倍，全球平均氣溫將上升１.５-4.5℃。

氣候變暖會影響陸地生態(tài)系統(tǒng)中動植物的生理和區(qū)域的生物多樣性，使農業(yè)生產能力下降。干旱和炎熱的天氣會導致森林火災的不斷發(fā)生和沙漠化過程加劇61

溫室效應危害

氣候變暖還會使冰川融化，海平面上升，大量沿海城市、低地和海島將被水淹沒。

氣候變暖會加大疾病的發(fā)病率和死亡率，據報道，美國由于夏季持續(xù)高溫，曾導致上百人死亡的記錄。

62（2）臭氧層破壞

處于大氣平流層中的臭氧層是地球的一個保護層，它能阻止過量的紫外線到達地球表面，從而保護地球上的生命免遭過量紫外線的傷害。63

然而自1958年以來，發(fā)現(xiàn)高空臭氧有減少的趨勢，70年代以來，這種趨勢更為明顯。1985年在南極上空首次觀察到臭氧濃度減少超過30%的現(xiàn)象，并稱其為“臭氧空洞”。近年來又報導在北極上空也出現(xiàn)了臭氧空洞。南極上空臭氧層破壞64

臭氧層破壞的原因

造成臭氧層破壞的主要原因，是人類向大氣中排放的氯氟烷烴化合物（氟里昂）、溴氟烷烴化合物（哈龍）等物質，能與平流層的臭氧(O3)起化學反應，從而消耗臭氧層中臭氧的含量。65臭氧層破壞的危害

研究表明：平流層臭氧濃度每減少1%；

到達地球表面的紫外線強度將增加2%

；人類皮膚癌發(fā)病率增加3-5%；

白內障發(fā)病率將增加1.6%。66

臭氧層破壞的危害

※

過量的紫外線輻射會使海洋浮游生物和蝦蟹、貝類大量死亡，造成某些生物絕跡；

※

還會使農作物小麥、水稻減產，影響作物產量。

※

有學者認為平流層中O3含量減至１／５時，將成為地球存亡的臨界點。67

（3）酸雨

酸雨是PH值<5.6的大氣降雨。

伴隨著人口的快速增長和迅速的工業(yè)化，酸雨和環(huán)境酸化問題一直呈發(fā)展趨勢，影響地域逐漸擴大，由局地問題發(fā)展成為跨國問題，由工業(yè)化國家擴大到發(fā)展中國家。目前，世界酸雨主要集中在歐洲、北美和中國西南部三個地區(qū)。

形成酸雨的原因主要是由人類排入大氣中的SOx和NOx所致。68（3）酸雨的危害

如酸雨可引起江、河、湖、水庫等水體酸化，影響水生動植物的生長，當湖水PH降到５.０以下時，湖泊將成為無生命的死湖；

酸雨可使土壤酸化，有害金屬（Al、Cd）溶出，使植物體內有害物質含量增高，對人體健康成危害

尤其是植物葉面首當其沖，受害最為嚴重，直接危害農業(yè)和森林草原生態(tài)系統(tǒng)，瑞典每年因酸雨損失的木材達４５０萬m3；

69（3）酸雨的危害

酸雨會加速建筑物的石料及金屬材料的風化、腐蝕；使主要為CaCO3成分的紀念碑、石刻壁雕、塑像等文化古跡受到腐蝕和破壞。據估計，美國每年花費在修復因酸雨破壞的文物古跡上的費用就達50億美元。酸化的飲用水對人的健康危害更大、更直接。

（4）海洋污染

海洋污染是目前海洋環(huán)境面臨的最重大的環(huán)境問題。目前局部海域的石油污染、赤潮、海面漂浮垃圾等現(xiàn)象非常嚴重，并有擴展到全球海洋的趨勢。

據估計，輸入海洋的污染物，有40%是通過河流輸入的，30%是由空氣輸入的，海運和海上傾倒各占10%左右。人類每年向海洋輸入600萬-1000萬噸石油、1萬噸汞、100萬噸有機氯農藥和大量的氮、磷等營養(yǎng)物質。海洋石油污染的危害

海洋石油污染不僅影響海洋生物的生長、破壞海岸設施，還可能影響局部地區(qū)的水文氣象條件和降低海洋的自凈能力。

據實測，每滴石油在水面上能夠形成0.15平方米的油膜，每噸石油可能覆蓋500萬平方米的水面。油膜能使大氣與水面隔絕，減少進入海水的氧的數量，從而降低海洋的自凈能力。油膜覆蓋海面還會阻礙海水的蒸發(fā)，影響大氣和海洋的熱交換，改變海面的反射率，減少進入海洋表層的日光輻射，從而對局部地區(qū)的水文氣象條件產生一定的影響。同時油膜和油塊還能粘住大量的魚卵和幼魚，使魚卵死亡、幼魚畸形，還會使魚蝦類等水產品產生石油臭味，使水產品品質下降，造成經濟損失。赤潮現(xiàn)象

由氮、磷等營養(yǎng)物聚集在淺海或半封閉的海域中，可促使浮游生物過量繁值，使海水水面變色，稱為赤潮現(xiàn)象。我國自１９８０年以后發(fā)生赤潮達3０多起，１９９９年７月１３日，遼東灣海域發(fā)生了有史以來最大的一次赤潮，面積達６３００Km2。赤潮的危害

赤潮的危害主要表現(xiàn)在：赤潮生物可分泌粘液，粘附在魚類等海洋動物的魚鰓上，妨礙其呼吸導致魚類窒息死亡；

赤潮生物還可分泌毒素，使生物中毒或通過食物鏈引起人類中毒；不僅如此，赤潮生物死亡后，其殘骸被需氧微生物分解，能消耗水中溶解氧，造成缺氧環(huán)境，形成厭氧氣體（NH3、H2S、CH4），致使魚、蝦、貝類死亡；

赤潮生物還可吸收陽光，遮蓋海面（幾十公分），使水下生物因得不到陽光而影響其生存和繁殖；同時還能引起海洋生態(tài)系統(tǒng)結構變化，造成食物鏈局部中斷，破壞海洋的正常生產過程。744.生態(tài)破壞全球性的生態(tài)環(huán)境破壞主要包括：（1）植被破壞

（2）水土流失（3）沙漠化

（4）物種消失（1）植被的破壞

植被是全球或某一地區(qū)內所有植物群落的泛稱。植被破壞是生態(tài)破壞的最典型特征之一。

植被的破壞（如森林和草原的破壞）不僅極大地影響了該地區(qū)的自然景觀，而且由此帶來了一系列的嚴重后果，如生態(tài)系統(tǒng)惡化、環(huán)境質量下降、水土流失、土地沙化以及自然災害加劇，進而可能引起土壤荒漠化；土壤的荒漠化又加劇了水土流失，以致形成生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)。76（2）水土流失

水土流失是指在水的營力作用下，土壤及其疏松母質被侵蝕、搬運、堆積的過程。據估計、全世界現(xiàn)有水土流失面積2500萬平方公里，占全球陸地面積的16.8%，每年流失的土壤高達257億t。每年有800萬hn2的農田因水土流失喪失生產能力，有大約幾十億t流失的土壤在河流河床和水庫中淤積。目前，全世界水土流失區(qū)主要分布在干旱、半干旱和半濕潤地區(qū)。77（3）土地沙漠化土地沙漠化是指非沙漠地區(qū)出現(xiàn)的風沙活動、沙丘起伏為主要標志的沙漠景觀的環(huán)境退化過程。目前全球土地沙漠化的趨勢還在擴展，沙化、半沙化面積還在逐年增加。沙漠化的擴展使可利用土地面積縮小，土地產出減少，降低了土地養(yǎng)育人口的能力，成為影響全球生態(tài)環(huán)境的重大問題。78（4）生物物種消失

生物物種消失是全球普遍關注的重大生態(tài)環(huán)境問題。

由于森林、濕地面積銳減和草原退化，使生物物種的棲息地遭到了嚴重的破壞，食物來源枯竭，生物物種正以空前的速度在滅絕。

79（4）物種消失

而且越到近代，物種消失的速度越快。據粗略估計，從公元前8000年至1975年，哺乳動物和鳥類的平均滅絕速率大約增加1000倍。80研究表明：倘若一個森林區(qū)的原面積減少10%，即可使繼續(xù)存在的生物物種下降至30%。

生物學家警告說，如果

森林砍伐、沙漠化及濕地等破壞按目前的速度繼續(xù)下去，到2030年將有100多萬種物種從地球上消失。1.1.3

我國當前的資源環(huán)境形勢

1.資源形勢

我國人口眾多，人均資源占有量嚴重不足。水資源總量占世界水資源總量的7%，居第6位。但人均占有量僅有2200m3，為世界人均水量的1/4，居世界第119位，是全球13個貧水國之一。我國人均耕地面積為1.41畝，不足世界人均水平的40%。人均煤炭探明可采儲量為1.8t，僅為世界人均水平的7%。

我國人均森林占有面積為1.9畝，僅為世界人均水平的1/5。2003年，我國石油剩余可采儲量僅為39億t，占世界可采儲量的2.3%。天然氣剩余可采儲量為1.57萬億m3，占世界可采儲量的0.9％。鐵礦儲量占世界的2.3%，銅礦不足5%，鋁土礦不足2%。

長期以來，我國的經濟增長基本上是依靠資源的高投入、高消耗來實現(xiàn)的，資源利用率較低。

2005年我國GDP約占世界的4％，但重要資源消耗占世界的比重，石油為7.4%、原煤為31%、鋼鐵為27%、氧化鋁為25%、水泥為40%。

鋼鐵、有色、電力、化工等8個高耗能行業(yè)單位產品能耗比世界先進水平均高出40％以上，單位建筑面積采暖能耗相當于同樣氣候條件發(fā)達國家的2~3倍，工業(yè)用水重復利用率比國外先進水平低15%~25%，萬元產值用水量是國外先進水平的10倍。

2010年我國資源綜合利用率和國際先進水平的比較項目礦產資源總回收率共伴生礦產資源木材我國30%35%60%國際先進水平50%50%80%

目前我國粗放型的經濟增長方式還未發(fā)生根本改變，這種依靠資源的高投入、高消耗的經濟增長方式使我國的資源形勢更加嚴峻。在未來很長的一個時期里，我國仍將處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展階段，資源的消耗強度將進一步增大。預計到2020年，我國45種礦產資源中只有9種可以保證需求，石油、鐵、銅、鋁等關系國家經濟安全的礦產資源將嚴重短缺，我國將缺鐵30億t、缺鋁1億t，天然氣和石油進口量將分別達到1000億立方米和5億t，對外依存度將分別高達50%和70%。2.環(huán)境污染與生態(tài)破壞

（1）水環(huán)境污染相當嚴重近年來，我國水污染物排放量很大，其中COD排放量超過環(huán)境承載能力80%以上。江河湖泊普遍受到污染，黃河、淮河為中度污染，遼河、海河為重度污染。湖泊富營養(yǎng)化問題突出（氮、磷污染造成）。在國家環(huán)境監(jiān)測網實際監(jiān)測的197條河流417個斷面中，Ⅰ-Ⅲ類、Ⅳ-Ⅴ類和劣Ⅴ類水質的斷面比例分別為49.9%、26.5%和23.6%。（2）大氣污染非常嚴重

我國大氣污染以煤煙型污染為主，以煤為主的能源結構是形成以城市為中心的大氣污染嚴重的主要原因，我國大氣中可吸入顆粒物普遍超標，SO2排放量超過環(huán)境承載能力60％以上。

隨著我國民用汽車保有量的增加，城市機動車排放污染問題也日益突出，一些大城市汽車尾氣污染明顯上升。

2007年，全國參加酸雨監(jiān)測統(tǒng)計的500個縣市中，出現(xiàn)至少1次以上酸雨的城市281個（占56.2%），酸雨發(fā)生頻率在25%以上的城市171個（占34.2%），酸雨發(fā)生頻率在75%以上的城市65個（占13.0%）。

浙江建德市、象山縣、湖州市、安吉縣、嵊泗縣，重慶江津市酸雨頻率為100%。全國酸雨發(fā)生頻率在5%以上的區(qū)域占國土面積的32.6%，酸雨發(fā)生頻率在25%以上區(qū)域占國土面積的15.4%。（3）城市生活垃圾和工業(yè)固體廢物

污染日益突出

我國工業(yè)固體廢物產生量不斷增加。2007年，全國工業(yè)固體廢物排放量為1197萬t；危險廢物產生量為1079萬t，未經有效處理的危險廢物已成為重大環(huán)境隱患。

隨著城市居民生活水平的提高，城市生活垃圾年產生量以每年10％以上的速度遞增，處理率和處理水平都不高，垃圾圍城現(xiàn)象和二次污染嚴重。塑料包裝物和農膜所導致的“白色污染”問題也十分嚴重。（4）農村環(huán)境保護形勢依然嚴峻

主要表現(xiàn)在：點源污染與面源污染共存，面源污染加重；生活污染和工業(yè)污染疊加，生活污染加??；工業(yè)及城市污染向農村轉移，工礦污染凸顯；土壤污染日趨嚴重，飲用水存在安全隱患；生態(tài)退化尚未得到有效遏制；這些已成為中國農村經濟社會可持續(xù)發(fā)展的制約因素。

農村大部分垃圾未經任何處理，直接堆放在田頭、路旁，甚至拋擲到溝渠、水塘，影響環(huán)境衛(wèi)生和農村景觀。絕大部分生活污水未經處理直接滲入地下或直排溝渠、水塘。鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)布局不當，工業(yè)污染突出。各種農藥化肥的不合理使用，導致耕地質量不斷下降和局部地區(qū)面源污染突出。綜合利用措施滯后，畜禽養(yǎng)殖污染日益凸顯。（5）環(huán)境污染正在轉型，新的環(huán)境

問題接踵而至

我國工業(yè)污染比重下降，生活污染的比重上升，農業(yè)污染日益嚴重。汽車數量增加導致城市空氣污染出現(xiàn)了新的變化，NOx成分增加

家用電器更新?lián)Q代頻繁，廢家電的回收處理問題日益突出。全國電冰箱、電視機、洗衣機將以每年300~400萬臺的速度淘汰。我國目前的環(huán)境污染既有傳統(tǒng)的工業(yè)污染，又有城市化快速發(fā)展帶來的生活污染，還有農業(yè)施肥、畜禽養(yǎng)殖造成的面源污染，以及全球環(huán)境問題的巨大壓力。發(fā)達國家在過去一百多年發(fā)展過程中出現(xiàn)的環(huán)境問題，在我國30年的快速發(fā)展中集中出現(xiàn)，呈現(xiàn)結構型、復合型和壓縮型的特點，因此有人稱之為“壓縮型污染”。壓縮型污染進一步增加了我國解決環(huán)境污染的難度。（6）生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢尚未得到

根本扭轉

由于長期的生態(tài)欠帳和一些地區(qū)盲目開展生態(tài)建設，人工生態(tài)環(huán)境雖有改善，但是自然生態(tài)環(huán)境仍在衰退。單一的生態(tài)問題有所控制，系統(tǒng)性生態(tài)惡化仍在發(fā)展，治理難度越來越大。邊建設邊破壞，治理趕不上破壞，沙化土地每年平均增加3436km2，水土流失面積逐年擴大。全國天然草原平均超載牲畜34%左右。天然草場以每年2萬km2的速度遞減，沙塵暴危害日益頻繁，森林、濕地生態(tài)功能降低，生物多樣性遭到很大威脅。

環(huán)境污染和生態(tài)破壞不僅給我國帶來了巨大的經濟損失，也嚴重危害我國國民的身體健康。據世界銀行估算，中國2007年由于污染所造成的經濟損失高達GDP的5.8％。中國每年因水污染和大氣污染造成的經濟損失約為700億元。目前有80~85％的人類腫瘤與有毒化學品有關。我國城市人群由于空氣污染，發(fā)生呼吸道疾病的幾率明顯高于國外人群，主要城市中每年約有17.8萬人因大氣污染而過早死亡。在沈陽、上海及其他一些主要城市，受調查的兒童血液中鉛含量平均超過被認為對智力發(fā)展不利水平的80％左右。造成我國資源環(huán)境問題的主要原因有4個：

（1）長期沿襲粗放型經濟增長方式

我國工業(yè)整體技術和管理水平不高，經營方式粗放、資源浪費嚴重，污染排放強度高。如我國SO2排放強度是18.5kg/萬元GDP，是德國的26倍，日本的30倍；NOx排放強度是16.6kg/萬元GDP，是德國的16倍，日本的28倍。農業(yè)灌溉用水效率很低，全國農灌用水利用系數平均為0.35，與先進國家相比，落后30~50年。（2）認識落后我國部分地方政府和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展意識不強，尚未樹立科學發(fā)展觀。以犧牲環(huán)境為代價，片面追求經濟增長速度。個別地區(qū)甚至出現(xiàn)黨政領導縱容、包庇環(huán)境違法行為的現(xiàn)象。很多企業(yè)認為，治理污染需要大量投入，因此不愿意治理。（3）法制不完善，執(zhí)法不嚴我國雖然已建立了環(huán)境保護的法律法規(guī)體系，但在資源綜合利用和再生資源回收利用方面的法規(guī)建設仍存在薄弱環(huán)節(jié)。有法不依、執(zhí)法不嚴、違法不究的現(xiàn)象仍然存在，有些地方還相當嚴重。（4）環(huán)保投入不足，機制不健全

我國污染防治的投入占GDP的比重比較低，地區(qū)差異大。西部地區(qū)受財力限制，缺口很大。

按照“污染者付費”原則，工業(yè)污染防治投資由企業(yè)承擔。但是由于排污費征收標準遠低于治理成本，企業(yè)主動治理污染的積極性不高。

城市污水和垃圾處理實行政府和社會投資相結合，但是一些地方長期拖欠環(huán)境基礎設施投資。城市污水和垃圾收費不到位，難以激活污染治理市場，缺乏對社會資金的吸引力。1.2.1自然資源的概念

根據聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)的定義，自然資源是指在一定時間條件下，能夠產生經濟價值以提高人類當前和未來福利的自然環(huán)境要素的總和（1972）。如水、土地、森林、草原、礦物、野生動植物、陽光等。

需要強調的是：

隨著社會生產的發(fā)展和科學技術水平的提高，過去被視為不能利用的自然環(huán)境要素，將來可能變?yōu)橛幸欢ń洕脙r值的自然資源。

自然資源的概念和范疇不是一成不變的。1.2.2

自然資源的分類

自然資源有限自然資源

無限自然資源（恒定的自然資源）從不同的角度可以對自然資源進行多種分類。但目前大多是按照自然資源的有限性:

1.有限自然資源

有限自然資源又稱耗竭性自然資源。這類資源是在地球演化過程中的特定階段形成的，

質與量有限定，空間分布不均。如水資源、土地資源、礦產資源、生物資源等。有限的自然資源按其能否更新可再進一步分為：

有限自然資源可更新的自然資源不可更新自然資源可更新自然資源可再生自然資源

這類資源主要是指那些被人類開發(fā)利用后，能夠依靠生態(tài)系統(tǒng)自身的運行力量得到恢復或再生的資源。如生物資源、土地資源、水資源等。

只要人類對其消耗速度不大于它們的恢復速度，借助自然循環(huán)或生物的生長繁殖，這些資源從理論上

講是可以被人類永續(xù)利用的。消耗速度＜恢復速度但各種可更新資源的

恢復速度不盡相同

如巖石自然風化形成1cm厚的土壤大約300—600年；

森林的恢復一般需要數十年至百余年。因此不合理的開發(fā)利用，也會使這些可更新的自然資源變成不可更新資源，甚至耗竭。濫伐森林不可更新自然資源不可再生自然資源

這類資源是在漫長的地球演化過程中形成的，它們的儲量是固定的。被人類開發(fā)利用后，會逐漸減少以至枯竭，一旦被用盡，就無法再補充。如各種金屬礦物、非金屬礦物、化石燃料等。2.無限自然資源

無限自然資源又稱為非耗竭性資源。這類資源隨著地球形成及其運動而存在，基本上是持續(xù)穩(wěn)定產生的，幾乎不受人類活動的影響，也不會因人類利用而枯竭。如太陽能、風能、潮汐能等。自然資源有限自然資源（耗竭性自然資源）

無限自然資源（非耗竭性自然資源）如太陽能、潮汐能、風能等可更新的自然資源：如土地、生物、水資源等不可更新的自然資源

金屬、非金屬、化石燃料1.2.3自然資源的屬性(4個)

有限性是自然資源最本質的特征。大多數資源在數量上都是有限的。

（1）有限性資源的有限性

在礦產資源中尤其明顯:

任何一種礦物的形成不僅需要有特定的地質條件，還必須經過千百萬年甚至上億年漫長的物理、化學、生物作用過程。因此，相對于人類而言它們是不可再生的，

消耗一點就少一點。

如動物、植物，由于受自身遺傳因素的制約，其再生能力也是有限的，如果過度利用也會使其喪失再生能力、成為不可再生的資源。其他的可再生資源

必須從長計議；珍惜一切自然資源；

注意合理開發(fā)利用與保護；決不能只顧眼前利益；掠奪式開發(fā)資源；甚至肆意破壞資源。資源的有限性要求人類在開發(fā)利用自然資源時：（2）區(qū)域性

自然資源的地域分布受太陽輻射、大氣環(huán)流、地質構造和地表形態(tài)結構等因素的影響，其種類特性、數量多寡、質量優(yōu)劣都具有明顯的區(qū)域差異且具有一定的規(guī)律性。例如：我國的天然氣、煤和石油等資源主要分布在北方,

而南方則蘊藏豐富的水資源。區(qū)域性是指自然資源分布的不平衡。自然資源的區(qū)域性

對區(qū)域經濟的發(fā)展起著很大作用：例如，區(qū)域礦產資源的狀況(礦產種類、數量、質量、結構等)

會顯著影響著采礦業(yè)、冶金業(yè)、機械制造業(yè)、石油化工業(yè)的發(fā)展。而區(qū)域生物資源的狀況（種類、品種、數量、質量)則會顯著影響著種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和輕、紡工業(yè)的發(fā)展。應對區(qū)域資源的分布、數量、質量等情況進行全面調查和評價，因地制宜地安排各業(yè)生產，揚長避短，充分發(fā)揮區(qū)域自然資源優(yōu)勢，使資源優(yōu)勢成為經濟優(yōu)勢。

資源的區(qū)域性要求人類對區(qū)域自然資源開發(fā)利用時，（3）整體性

整體性是指每個地區(qū)的自然資源要素存在著生態(tài)上的聯(lián)系，形成一個整體，觸動其中一個要素，可能引起一連串的連鎖反應，從而影響整個自然資源系統(tǒng)的變化。

整體性在可再生資源中尤為突出

濫伐森林

森林資源除具有經濟效益外，還具有涵養(yǎng)水分、保持水土等生態(tài)效益，如果森林資源遭到破壞，將會導致水土流失，洪水泛濫，影響水資源；導致土壤肥力下降，影響土地資源；而土壤肥力下降，反過來會促使森林植被退化，使動物和微生物因棲息地遭到破壞和食物來源減少而數量大減，從影響生物資源。也就是說森林資源、水資源土地資源和生物資源是相互聯(lián)系、相互作用的，一環(huán)扣一環(huán)，觸動其中一個環(huán)節(jié)將會影響其他環(huán)節(jié)例如：自然資源的整體性要求人類對：自然資源的開發(fā)利用必須持整體的觀點，要進行合理規(guī)劃，全盤考慮，統(tǒng)籌兼顧，在利用一種資源的同時，還要保護其它資源不會受到影響，從而使自然資源的開發(fā)利用兼有經濟效益和環(huán)境效益。（4）多用性

如土地資源既可用于農業(yè)，也可用于工業(yè)、交通、旅游及改善居民生活環(huán)境等。

是指任何一種自然資源都具有多種用途。

森林資源既可以提供木材和各種林產品，又具有涵養(yǎng)水源，調節(jié)氣候，保持水土、保護野生動植物和旅游等功能。

資源的多用性要求人類在對資源開發(fā)利用時：必須根據其可供利用的廣度和深度，從經濟效益，生態(tài)效益、社會效益等各方面進行綜合研究，制定出最優(yōu)方案進行開發(fā)利用，以做到物盡其用，發(fā)揮最大效益。1．能源的定義（目前有多種關于能源的定義）

（1）《科學技術百科全書》認為：“能源是可從其獲得熱、光和動力之類能量的資源”；

（2）《大英百科全書》認為：能源是一個包括著所有燃料、流水、陽光和風的術語，人類用適當的轉換手段便可讓它為自己提供所需的能量；

（3）《日本大百科全》認為：“在各種生產活動中，我們利用熱能、機械能、光能、電能等來作功，可利用來作為這些能量源泉的自然界中的各種載體，即稱為能源”。

（4）我國的《能源百科全書》認為：能源是可以直接或經轉換提供人類所需的光、熱、動力等任一形式能量的載能體資源。

1.3.1能源的定義和分類

綜上所述，能源是一種呈多種形式的、且可以相互轉換的能量的源泉。

確切而簡單地說，能源是自然界中能為人類提供某種形式能量的物質資源。

能源種類繁多，根據不同的劃分方式，可分為不同的類型。

但目前主要有以下六種分法：2．能源的分類

（1）來自地球外的太陽能。太陽能除直接輻射被人類利用外，還能為風能、水能、生物質能和礦物能源等的產生提供基礎。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽，故太陽有“能源之母”之稱。各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的。它們實質上是由古代生物固定下來的太陽能。

（2）來自地球自身蘊藏的能量。主要是指地熱能和原子核能燃料等。地熱能是地球內放射性元素衰變輻射的粒子或射線所攜帶的能量。原子核能燃料則包括核裂變燃料（鈾、釷）和核聚變燃料（氘、氚）等。

（3）地球和其他天體引力相互作用而產生的能量。主要是指地球和太陽、月亮等天體間有規(guī)律運動而形成的潮汐能。潮汐能蘊藏著極大的機械能，潮差常達十幾米，非常壯觀，是雄厚的發(fā)電原動力。1）按來源劃分（可分為3種類型）

可分為一次能源和二次能源。一次能源是指自然界中以天然形式存在，沒有經過加工或轉換的能量資源，如煤炭、石油、天然氣、風能、地熱能等。

為了滿足人類生產和生活的需要，有些能源通常需要加工后再使用。由一次能源經過加工轉換成另一種形態(tài)的能源產品稱為二次能源，例如：電力、焦炭、煤氣、蒸汽、各種石油制品（汽油、柴油等）、及沼氣能源都屬于二次能源。

大部分一次能源都轉換成容易輸送、分配和使用的二次能源，以適應消費者的需要。二次能源經過輸送和分配，在各種設備中使用，即為終端能源。終端能源最后變成有效能。2）按能源的產生方式劃分

燃料型能源和非燃料型能源：

燃料型能源主要包括礦物燃料（如煤炭、石油、天然氣），生物燃料（如柴薪、沼氣、有機廢物等），化工燃料（如甲醇、酒精、丙烷以及可燃性金屬鋁、鎂等），核燃料（如鈾、釷、氘）四大類。

非燃料型能源則多數具有機械能，如水能、風能等；有的則含有熱能，如地熱能、海洋熱能等；有的則含有光能，如太陽能、激光等。

3）按能源性質劃分

根據能源消耗后是否造成污染可分為污染型能源和清潔型能源：

污染型能源主要指煤炭和石油等，清潔型能源則包括水力、電力、太陽能、風能等。4）根據能源消耗后能否造成污染劃分

按能源能否再生可將其分為可再生能源和不可再生能源兩大類。

可再生能源是指能夠不斷再生并有規(guī)律地得到補充的能源，如太陽能、水能、生物能、風能、潮汐能和地熱能等。它們可以循環(huán)再生，不會因長期使用而減少。

不可再生能源是須經地質年代才能形成而短期內無法再生的一次能源，如煤炭、石油、天然氣等。它們隨著大規(guī)模地開采利用，其儲量越來越少，總有枯竭之時。5）按能源能否再生劃分6）根據能源使用的歷史劃分

能源按使用歷史可分為常規(guī)能源和新能源：

常規(guī)能源是指已經大規(guī)模生產和廣泛使用的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能和核能等。

新能源是指正處在開發(fā)利用中的能源，如太陽能、風能、海洋能、地熱能、生物質能等。新能源大部分是天然和可再生的，是未來世界持久能源系統(tǒng)的基礎。

各種能源形式可以互相轉化，在一次能源中，風、水、洋流和波浪等是以機械能(動能和位能)的形式提供的，可以利用各種風力機械（如風力機）和水力機械（如水輪機）轉換為動力或電力。

煤、石油和天然氣等常規(guī)能源一般是通過燃燒將化學能轉化為熱能。熱能可以直接利用，但大量的是將熱能通過各種類型的熱力機械（如內燃機、汽輪機和燃氣輪機等）轉換為動力，帶動各類機械和交通運輸工具工作；或是帶動發(fā)電機產生電力，滿足人們生活和工農業(yè)生產需要。

電力和交通運輸需要的能源占能量總消費量的很大比例。一次能源中轉化為電力部分的比例越大，表明電氣化程度越高，生產力越先進，生活水平越高。1.3.2我國的能源特點與存在問題

1．我國能源的特點

我國作為世界上發(fā)展最快的發(fā)展中國家，目前是世界上第二位能源生產國和消費國。

我國能源資源有主要有7個特點：

（1）能源資源總量比較豐富

2006年我國一次能源生產量為10.9億t標準煤，是世界第二大能源生產國。其中原煤產量9.08億t，居世界第1位；原油產量達到1.63億t，居世界第5位；天然氣產量為277億m3，居世界第20位；發(fā)電量13500億kw·h，是世界上僅次于美國的電力生產大國。

（2）人均能源資源擁有量較低

雖然我國的能源資源總量大，但由于人口眾多，人均能源資源相對不足，是世界上人均能耗最低的國家之一。中國人均煤炭探明儲量只相當于世界平均水平的50％，人均石油可采儲量僅為世界平均水平的10％。2006年我國人均一次商品能源消耗僅為世界平均水平的1／2，是工業(yè)發(fā)達國家的1／5左右。（3）能源資源賦存分布不均衡

我國能源資源分布廣泛但不均衡。如煤炭資源主要賦存在華北、西北地區(qū)；水力資源主要分布在西南地區(qū)；石油、天然氣資源則主要賦存在東、中、西部地區(qū)和海域。我國主要的能源消費地區(qū)集中在東南沿海經濟發(fā)達地區(qū)，資源賦存與能源消費地域存在明顯差別。我國大規(guī)模、長距離的北煤南運、北油南運、西氣東輸、西電東送，是我國能源流向的顯著特征和能源運輸的基本格局。（4）能源結構以煤為主

在我國的能源消耗中，煤炭仍然占有主要地位，煤炭的消費量在一次能源消費總量中所占的比重約為66.0％；石油、天然氣、水電、核電、風能、太陽能等所占比重約為34.0％。潔凈能源的迅速發(fā)展，優(yōu)質能源比重的提高，為緩解環(huán)境壓力發(fā)揮了重要的作用。

（5）能源資源開發(fā)難度較大

與世界相比，我國煤炭資源地質開采條件較差，大部分儲量需要井工開采，極少量可供露天開采。石油天然氣資源地質條件復雜，埋藏深，勘探開發(fā)技術要求較高。未開發(fā)的水力資源多集中在西南部的高山深谷，遠離負荷中心，開發(fā)難度和成本較大。非常規(guī)能源資源勘探程度低，經濟性較差，缺乏競爭力。（6）工業(yè)部門消耗能源占有很大的比重

與發(fā)達國家相比，我國工業(yè)部門耗能比重很高，而交通運輸和商業(yè)民用的消耗較低。我國的能耗比例關系反映了我國工業(yè)生產中的工藝設備落后，能源管理水平低。

（7）農村能源短缺，以生物質能為主

我國農村使用的能源以生物質能為主，特別是農村生活用的能源更是如此。在農村能源消費中，生物質能占55%。目前，一年所生產的農作物秸稈只有4.6億噸，除去飼料和工業(yè)原料，作為能源僅為43.9%，全國農戶平均每年大約缺柴2-3個月。2．我國能源存在的問題突出表現(xiàn)在3方面（1）資源約束突出，能源效率偏低

我國優(yōu)質能源資源相對不足，制約了供應能力的提高；能源資源分布不均，也增加了持續(xù)穩(wěn)定供應的難度；經濟增長方式粗放、能源結構不合理、能源技術裝備水平低和管理水平相對落后，導致單位國內生產總值能耗和主要耗能產品能耗高于主要能源消費國家的平均水平，進一步加劇了能源供需矛盾。單純依靠增加能源供應，難以滿足持續(xù)增長的消費需求。（2）能源消費以煤為主，環(huán)境壓力加大煤炭是我國的主要能源，以煤為主的能源結構在未來相當長時期內難以改變。相對落后的煤炭生產方式和消費方式，加大了環(huán)境保護的壓力。煤炭消費是造成煤煙型大氣污染的主要原因，也是溫室氣體排放的主要來源。

據歷年的資料估算，我國燃煤排放的二氧化硫占各類污染源排放的87%，顆粒物占60%，氮氧化物占67%。我國大氣污染造成的損失每年達130億元人民幣。

隨著我國機動車保有量的迅速增加，部分城市大氣污染已經變成煤煙與機動車尾氣混合型。這種狀況持續(xù)下去，將給生態(tài)環(huán)境帶來更大的壓力。（3）市場體系不完善，應急能力有待加強

我國能源價格機制未能完全反映資源稀缺程度、供求關系和環(huán)境成本。能源資源勘探開發(fā)秩序還不規(guī)范，能源監(jiān)管體制不夠健全。

煤礦生產安全欠賬比較多，電網結構不夠合理，石油儲備能力不足，有效應對能源供應中斷和重大突發(fā)事件的預警應急體系有待進一步完善和加強。

自1993年起，我國已由能源凈出口國變成凈進口國，能源總消費已大于總供給，能源需求的對外依存度迅猛增大。煤炭、電力、石油和天然氣等能源在我國都存在缺口，其中，石油需求量的大增以及由其引起的結構性矛盾日益成為我國能源安全所面臨的最大難題。1.3.3

清潔能源

清潔能源指的是：對能源清潔、高效、系統(tǒng)化應用的技術體系。含其義主要有三點：第一清潔能源不是對能源的簡單分類，而是指能源利用的技術體系；第二清潔能源不但強調清潔性同時也強調經濟性；第三清潔能源的清潔性指的是符合一定的排放標準。

我國目前發(fā)展的較為廣泛的清潔能源包括：潔凈煤技術、核電、太陽能、生物質能、水能、風能、地熱能、潮汐能、煤層氣、氫能等。這里給同學們介紹一些主要的清潔能源。1．潔凈煤技術

傳統(tǒng)意義上的潔凈煤技術主要是指煤炭的凈化技術及一些加工轉換技術，即煤炭的洗選、配煤、型煤以及粉煤灰的綜合利用技術。

而目前意義上潔凈煤技術是指高技術含量的潔凈煤技術，主要是指煤炭的氣化、液化、煤炭的高效燃燒與發(fā)電技術等。它是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉換和污染控制新技術的總稱，是當前世界各國解決環(huán)境問題的主導技術之一，也是高新技術國際競爭的一個重要領域。

潔凈煤技術工藝包括兩個方面：一是直接燃燒潔凈煤技術二是煤轉化為潔凈燃料技術

直接燃燒潔凈煤技術又包括：

燃燒前、燃燒中、燃燒后的潔凈煤技術①燃燒前的潔凈煤技術：

主要是指洗選、型煤加工技術和水煤漿技術。

原煤洗選采用篩分、物理選煤、化學選煤和細菌脫硫等方法，可以除去或減少煤中的灰分、矸石、硫等雜質；型煤加工技術是把散煤加工成型煤，由于煤成型時加入了石灰固硫劑，因此可減少二氧化硫、煙塵排放，還可節(jié)省煤；水煤漿是用優(yōu)質低灰原煤制成，可以代替石油。②燃燒中的潔凈煤技術：

則是指流化床燃燒技術和先進燃燒器技術。

流化床又稱沸騰床，它的優(yōu)點是能燒劣質煤；燃燒溫度低，因此可減少熱致氮氧化物的排放量，煤中添加石灰可減少二氧化硫排放量，同時爐渣可以綜合利用；

而先進燃燒器技術則是指改進鍋爐、窯爐結構與燃燒方式，從而減少二氧化硫和氮氧化物排放的技術。③燃燒后的煤凈化處理技術：

主要是消煙除塵和脫硫脫氮技術。

消煙除塵技術很多，靜電除塵器效率最高，可達９９％以上，電廠一般都采用。脫硫有氨水吸收法，其脫硫效率可達93-97%，石灰乳濁液吸收法，其脫硫效率可達９０％以上。還有雙堿法等其他一些方法。

煤轉化為潔凈燃料技術主要包括：（2）煤轉化為潔凈燃料技術煤的氣化技術煤的液化技術煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術①煤的氣化技術

有常壓氣化和加壓氣化兩種類型，它是在常壓或加壓條件下，保持一定溫度，通過氣化劑（即空氣、氧氣和蒸汽）與煤炭反應生成煤氣，煤氣中主要成分是一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體。

用空氣和蒸汽做氣化劑，煤氣熱值低；用氧氣做氣化劑，煤氣熱值高。煤在氣化中可脫硫除氮，排去灰渣，因此，煤氣就是潔凈燃料了。②煤的液化技術

有間接液化和直接液化兩種方式。間接液化是先將煤氣化，然后再把煤氣液化，如煤制甲醇，可替代汽油，我國已有應用。直接液化是把煤直接轉化成液體燃料，比如直接加氫將煤轉化成液體燃料，或煤炭與渣油混合成油煤漿反應生成液體燃料，我國正在開展此項研究。③煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術

先把煤制成煤氣，再用燃氣輪機發(fā)電，排出高溫廢氣再燒鍋爐，再用蒸汽輪機發(fā)電，整個發(fā)電效率可達４５％。我國正在開發(fā)研究中。2．核電

核能俗稱原子能，它是原子核里的核子——中子或質子，重新分配和組合時釋放出來的能量。核能分為兩類：一類叫裂變能，一類叫聚變能。

核能有巨大威力。1公斤鈾原子核全部裂變釋放出來的能量，約等于2700噸標準煤燃燒時所放出的化學能。一座100萬千瓦的核電站，每年只需25噸至30噸低濃度鈾核燃料，運送這些核燃料只需10輛卡車；而相同功率的煤電站，每年則需要300多萬噸原煤，運輸這些煤炭，要1000列火車。核聚變反應釋放的能量則更巨大。

核能主要有以下優(yōu)點：（1）核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質到大氣中，因此核能發(fā)電不會造成空氣污染。（2）核能發(fā)電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。（3）核燃料能量密度比化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便。（4）核能發(fā)電的成本中，燃料費用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國際經濟情勢影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法較為穩(wěn)定。核能的缺點：（1）核能電廠會產生放射性廢料，雖然所占體積不大，但因具有放射性，故必須慎重處理。（2）核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴重。（3）核能電廠投資成本太大，電力公司的財務風險較高。（4）興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。（5）核電廠的反應器內有大量的放射性物質，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會對生態(tài)及民眾造成傷害。太陽能是一種清潔的、可再生的能源，取之不盡，用之不竭。人類大約在3000多年以前就開始利用太陽能，但對太陽能進行大規(guī)模的開發(fā)利用，是近30多年的事。

太陽能的利用主要有光熱利用、太陽能發(fā)電、光化學利用和光生物利用4種類型。3．太陽能（1）光熱利用

基本原理是將太陽輻射能收集起來，通過與物質的相互作用轉換成熱能加以利用。

目前使用最多的太陽能收集裝置，主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等。如太陽能熱水器、太陽能干燥器、太陽能蒸餾器、太陽灶、太陽爐就屬于光熱利用。

（2）太陽能發(fā)電

太陽能發(fā)電主要有兩種方式：

①太陽能熱發(fā)電太陽能熱發(fā)電就是利用太陽能產生熱能，轉換成機械能，再轉換成電能。太陽熱發(fā)電系統(tǒng)是由集熱系統(tǒng)、熱傳輸系統(tǒng)、蓄熱器熱交換系統(tǒng)以及汽輪機、發(fā)電機系統(tǒng)組成。與一般火力發(fā)電站相比，太陽能發(fā)電站只是把鍋爐換成太陽能集熱系統(tǒng)。②太陽光發(fā)電

太陽光發(fā)電則是利用光電效應將光能有效地轉換成電能，它的基本裝置是太陽能電池。目前實際使用的太陽能電池，大多是以硅作為原料制成的。如單晶硅電池、多晶硅電池、硅化鎘電池等。（3）光化學利用這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學轉換技術方式。它包括光電化學作用、光敏化學作用及光分解反應。（4）光生物利用

通過植物的光合作用來實現(xiàn)將太陽能轉換成為生物質能的過程。目前主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻等。

水能是一種可再生能源，是清潔能源，水能是指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源。水能主要用于水力發(fā)電，其優(yōu)點是成本低、可連續(xù)再生、無污染。缺點是分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制大。

水力發(fā)電就是利用水的高位差沖擊水輪機，使之旋轉，從而將水能轉化為機械能，然后再由水輪機帶動發(fā)電機旋轉，切割磁力線產生交流電，因此需要建設水壩攔截水，以保持一定的水位差。4．水能5．風能

風能來自于太陽能。太陽能照射到地球表面，地球表面各處受熱不同產生溫差，從而產生氣流運動，風能是地球表面大量空氣流動所產生的動能。

風能的利用主要有風能作動力和風力發(fā)電兩種形式，其中又以風力發(fā)電為主。丹麥是風力發(fā)電大國，現(xiàn)有6300座風力發(fā)電機，能提供13%的電力需求。以風能為資源的電力開發(fā)對環(huán)境的影響很小，在風能轉換成電能的過程