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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思1)试分析当前世界能源的消耗与供应情形及其特点 2)你认为核能与水电的进展前景如何?3)试系统分析各类常规能源开发利用对环境的影响 4)电厂 温排水的热污染对生态环境造成什么影响?5)如何看待建设大型水电站的利与弊?6)依据世界上煤炭的总储量河20XX 年的消耗情形,试运算现有煤炭可供人类使用的年限7)标准煤的含义是什么?2.3 106 亿 m3 自然气相当于多少亿吨标准煤?1)我国目前的能源消耗状况有哪些特点?2)有哪些方法可以解决我国的能源问题?3)试以一次用品竹制或木制筷子为例,全面分析资源利用与环境
2、爱护的利弊关系;(1)自 20 世纪 50 岁月以来,随着工农业的快速进展和交通工具数量的增加,世界能源的 消耗速度急剧增加;(2)发达国家能耗很大,特殊是个人能源消耗水平越来越高;(3)因此造成世界能源生产的增长率远大于人口的增长率;(4)目前世界上消耗最多的能源是石油,由于发达国家工业进展很快,石油消耗量很大,致使石油消耗的比例增加;转变了20 世纪 60 岁月前以煤为主要能源的局面;(5)尽管如此,进展中国家如我国、印度的能源仍是以煤炭为主;(6)随着石油开采量过大,石油矿藏削减;估量今后增长不会太快;(7)当前世界能源是以化石燃料为主,消耗核能和水力能的比例,就是在发达国家也不高;(8
3、)自然气具有宽阔的利用前景;(9)大多数工业发达国家早已对水电资源进行了充分利用;估量今后在一段时期内水电增 长不会太快,(10)核能资源的利用将快速增长;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思常规能源对环境的影响1. 化石燃料的影响(1)煤炭1)矿井地表沉陷 2)露天开采占地 3)酸性矿井水 4)矿井瓦斯 5)煤炭贮运中的污染 6)洗煤厂排放水 7)煤矸石 8)煤炭的焦化和气化 9)煤炭燃烧中产生的污染 洗煤厂排放水 在洗煤过程中,一般洗选一吨煤用水量 4-5 立方米,因选煤全国每
4、年排出的 选煤废水就有 4000 万吨;此外,露天煤场煤炭装卸时所用的降尘洒水、煤堆自燃时灭火用 的水、熄焦等冲洗用水等,如未做过处理流入江河湖海都会对水体造成污染;(2)石油1)石油开采造成的污染 2)石油运输与储存中的泄漏与燃烧 3)石油加工中的污染 4)石油及石油产品燃烧产生的污染(3)、利用过程中的环境污染 化石燃料燃烧时产生的污染物对环境造成的影响:1)全球气候变化 燃料中的碳转变为二氧化碳而进入大气,从而导致温室效应,转变全球的气候,危害生 态系统;2)热污染第一使水体各类无机氮含量都增加;缘由是水温上升使藻类的繁衍加快和固氮藻的固氮 速率增大;其二,水温上升使藻类种群结构发生转变
5、;如淡水浮游藻类, 在 1015时硅藻占优势,名师归纳总结 2732时绿藻与少量蓝藻占优势,35就蓝藻占肯定优势第 2 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思其三,水体温度的增加也影响浮游动物如原生动物、轮虫、棱角类和挠足类生物的生存;其四,在强增温区内,底栖生物的增加也非常突出;其五,昆虫清醒次序的这种更迭,会造成有关生态系统中食物链的中断,破坏生态平稳,使提前清醒的昆虫大批死亡,甚至灭亡;这是一般热污染所共有的对环境的不良影响;3)其它污染物及酸雨A.气体废物中硫氧化物数量最大,B.苯并( a)芘最毒
6、核电站对环境的影响1)慢性辐射的影响问题2)放射性废物的环境问题3)反应堆的安全问题1)慢性辐射的影响问题核电站对人的体外慢性辐射影响,在反应堆的密度仍不很大的时候,可以临时不予考虑;但是,由反应堆和核工业前处理和后处理车间中释放的少量放射性,通过水或空气特殊是食物链的放大效应, 会造成人体内的慢性辐射;这是进展核工业时必需重视的问题,特殊要慎重处置由反应堆排出的各种放射性污染物;2)放射性废物的环境问题反应堆定期排出的大量放射性,主要来自两方面:裂变碎片产物(fission products )和反应堆中的其它材料受堆芯强中子场作用产生的中子活化产物(3)反应堆的安全问题neutron ac
7、firation products )目前世界上普遍使用的反应堆都是轻水堆,功率一旦过高,核裂变反应就变弱,功率自动复原, 或由操作人员通过调整使功率复原,即便操作人员未发觉,紧急停堆装置也能实现自动停堆;安全性和牢靠性是完全能得到保证的 水力发电对环境的影响 水库建造的过程与建成之后,对环境的影响:1.可能诱发地震 2.转变生态环境 3.影响气候 4.泥沙沉积和水质转变 5.社会问题名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3)生物方面这与水库详细的地理位置和季节有关;4)社会经济方面
8、修建水库可改善用水的供应和治理,增加农田浇灌, 生产电力及其它工农业生产等社会经济效益,但同时亦有其不利之处,如居民搬迁后重新定居,会对社会结构 宗教信仰、生活习惯、农村户口转城镇户口等产生影响;以上四方面的影响,彼此又相互作用,使情形更为复杂,因此,对利用水电所带来的环境影响决不能等闲视之;下面以我国丹江口水利枢纽为例,说明水力发电对环境的影响;丹江口水利枢纽位于汉水上游,有一个狭长的水库,面积l 1050km2,坝顶高程l75m,库容 290.5 亿 m3;建成后,给我国带来不少利益,但对环境也发生很大影响;(1) 河流水温从l6.8 上升到 18,使河水蒸发量增大;(2) 地震活动增加(
9、3) 河流水质转变(4) 为了建库需迁移人口38 万,同时重建城镇3 座,而且春秋战国和汉唐古墓多埋没在地下,在社会经济方面造成不少缺失;上例说明,建设大型水电站的确存在很多不利影响;针对庞大水电工程可能造成的环境影响,人们仔细对待, 反复试验讨论, 提出了很多有 效的技术措施与方法,减轻三峡工程的不利影响;(1) 采纳 “蓄清排浑 ”的运行方式,防止泥沙快速淤积而使水库报废,实现长期保持水库库 容;所谓 “蓄清排浑 ”,就是在汛期来沙多的时候,水库就在低水位下运行,令泥沙随洪水泄 离水库;汛后水清沙少,水库便蓄水,满意发电、航运和供水的需要;依据这种运行方式,库容就可以长期储存下去;(2)
10、实行正确的移民措施,保持社会安定(3) 准时放空水库以削减战争破坏带来的灾难(4) 提前挖掘、迁建文物古迹(5) 把环境影响的补偿投资打入建库方案中,使不利于库区的生态与环境影响掌握至最少程度,实现经济建设与环境建设的“三同步 ”;就可以把长江三峡水电工程的建设说明,只要仔细讨论,仔细对待,实行科学有效的措施,水力利用的环境影响降到最低程度,然而,更有效的方针,仍是大力进展中小型水电站;综上所述, 能源问题主要有两方面的含义:一是能源在近期或长期如何满意人类的需求;二是能源在开发利用过程中对环境的污染危害;我国能源的现状1. 能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富,但分布很不匀称,煤炭资源
11、60以 上在华北,水力资源 70以上在西南;而工业和人口集中 占全国人口 63.5的南 方八省一市能源缺乏 煤占全国 2,水力占 102. 能源构成以煤为主 从目前情形看,煤炭仍旧在我国一次能源构成中占 68以上,成为我国主要的能源;3.燃煤严峻污染环境我国农村的能源消耗,主要包括两方面,即农夫生活和农业4.农村能源供应短缺生产的耗能;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思如何解决我国的能源问题1.煤的综合利用与燃烧技术的改进 1)煤的气化和综合利用这是指把煤转化为气体燃料或液体燃料
12、,转化为化工产品,加以综合利用, 从而提高热效率和经济效益,并防止污染和减轻运输负担;1t 商品煤 煤气 =1.9t 煤的直接燃烧,热效率可提高近 1 倍;2)改进煤的燃烧技术 在这方面,第一是改革燃煤用的炉灶设计;2. 爱护农村生态平稳的能源政策防止农村生态平稳受到严峻破坏的状况;极重要的措施3.因地制宜开发多种能源 1)水力是可再生的资源积极进展利用沼气是解决农村能源问题的一条2)核电站在国外几十年的运行体会,已证明在严格的治理下是安全牢靠的 3)大力开发太阳能 4. 节省能源爱护环境的其它技术措施 1)提高热和电的利用率除了进行煤的气化和改革燃烧技术与设备外,仍应实行以下技术措施,以提高
13、热能和电能的利用率;名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思(1)集中供温和联片供热(2)加速讨论热机新技术和进展高效率的电热并供装置(3)进展炊事用电2)合理利用石油资源3)加强能源软科学的讨论将来的能源供应(重点:优缺点)利用生态学原懂得决能源问题1 掌握人口,削减能源消耗必需掌握人口的增长,同时也要掌握个人的能量消耗,不能无节制地提高生活水平或追求个人舒服与便利,这样才能使能耗与环境所能供应的能量相和谐;2 太阳能是重要的能源自然生态系统维护正常运转所需要的能量,全部来自太阳;
14、太阳能是干净的、 用之不尽的可再生能源;因此它仍不失为人类社会极其重要的能源;但是太阳能也有其缺点;1)它的能量分散,能量密度平均仅约 1kWm 2;2)其数值仍因地而异, 变化辐度很大; 最有利于收集和开发太阳能的地方限于南、北纬 35之间,这些地区太阳能的入射量是 1.252.5 104KJ/(m2 d),每年接受日照的时间是 20002500h;3)具有不连续和不稳固的性质;太阳能投射到地表的过程中,仍常受到不行猜测的因素的干扰;3 多渠道解决能源供求的平稳4 充分利用能源并削减铺张太阳能的直接利用太阳能的直接利用与环境影响太阳辐射是地球上生物得以存在得重要因素;直接利用太阳能的主要设备
15、有:太阳能集热器、蓄热水箱太阳灶、太阳屋、 太阳能热电转换系统、光电转换系统等;太阳能利用系统对环境的影响无有毒气体排出,也无可能影响地球气候的二氧化碳排出;占地面积与化石燃料及核能电站相当;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思余热的排出低干其他热电站;太阳能集热系统吸取太阳能后,削减了地面、 建筑物等反射回空间的能量,结果影响了大气中的温度梯度、大气组成、云层、风等;庞大的集热系统、聚光装置,严峻影响景观,以致转变建筑风格和建筑设计规范;太阳能的间接利用与环境影响1)生物质能与沼
16、气(1)生物质能生物体直接或间接吸取太阳能并不断进行转化,成为维护生命活动的能源,就是生物 质能;通常作能源消耗掉的生物质能,包括薪柴、木炭、农副产品的下脚料或废弃物(如谷 壳、甘蔗渣、秸杆) 、能源树、杂草、人畜粪便,以及上述物质经过肯定的工艺过程而制成 的醇类、沼气等;(2)沼气 它是利用城市垃圾、污水、污泥、人畜粪便、庄稼秸杆、杂草等废弃物经好氧分解和厌氧分解二个阶段而得到的混合气体见表9-3;沼气的热值视其中甲烷的含量而定,一般为( 22.6 107J/m3;4 个:影响产酸菌与甲烷菌平稳的参数有 温度:分中温顺高温两种沼气化过程; 密封、缺氧; pH6.77.0 要有足够的养分素氮与
17、磷;除上述因素外,沼气的产量仍受其原材料的影响;2)风能(1)优点:干净;取之不尽(2)缺点:分散、间歇、能量密度不高,风力不匀称名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思(3)风能利用的环境影响:噪声;风车布置不当时,也会影响景观,甚至造成鸟类撞击伤亡而破坏生态平稳;巨型风车会因桨叶强度不够,或受飓风突击, 部件外抛造成事故等;这些情形均需加以周密考虑;4)将来的核能1 快中子增殖反应堆(fast-breeder- reactors )及其环境影响(1)增殖堆的核反应过程利用中子轰击产
18、生裂变同位素的反应式如下:23892 U n 239 93 U 23.5min 239 93 Np 2.35 d 239 94 Pu热中子核反应堆 U235 占铀的 0.711%,改用 U238(占铀的 99.283%),增加 140 倍(2)增殖堆的操作特点与安全问题(1)燃料堆芯需用不同的冷却剂低能(慢中子)水-高能(快中子)液态钠或氦(2)轻水堆在水冷却剂发生流失事故时,因缺少慢化剂,堆便自动停车(3)生产和处理大量钚239 的操作特殊危急2 (4)钚的生产是原子弹制造中最重要的一个步骤,约 7 10kg 钚即足够制造一颗原子弹核聚变能及其环境影响1)核聚变反应4He+2p+2n+43.
19、1MeV 62D 1 升海水能量 =几百升石油所供应的相当 2)核聚变的优点 聚变反应不产生裂变碎片;所以其放射性问题不如裂变反应那样严峻;在安全方面, 聚变反应堆不像裂变反应堆那样存在着偏离额定值的所谓功率聚增事故,也不 存在像钚那样转变为核武器材料的问题;更不存在来自阴谋破坏和自然灾难所造成的危急;由于氘氚聚变反应的热利用率为50 60,它的热污染问题较其它任何发电方法为少;此外,仍可以不通过蒸汽回路直接利用聚变能发电;综上所述, 由此看来, 聚变反应也是较有期望的一种新的能源;最终能源,至少在发电方面是这样的;核聚变能极可能成为将来的聚变能发电不但在燃料供应上不受限制,而且对环境的影响也
20、较少;不过, 通过核聚变能发出的电量,已经在当今电力供应中占有越来越大的比重;5)地热能名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思1 地热的来源与分类地热蒸汽是地下水在某种地质条件下受地热的作用而产生的 见图 94;高温地热田:干蒸汽,150,可直接发电;中温地热田:湿蒸汽,90-150 ,用前必需脱水;低温地热田:干蒸汽,90 ,只能直接用于取暖或供热,不能1 10用来发电;2 地热发电站4MW ,分布在截至 20XX 年底, 全世界地热发电站约有300 座, 总装机容量接近20 多个国家,其中美国占40;3 地热发电与环境应用地热发电对环境的影响有下述几(1)地热蒸汽的温度和压力都不如火力发电站高,因此地热利用率低,象盖塞斯老发电机组的热效率只有 14.3,以致冷却水用量多于一般电站,热污染也比较严峻;(2)地热电站也可利用冷却塔将余热释放到大气中,以防止上述的热污染;(3)从冷却塔排出的废蒸汽和废水产可能含有 H2S 等有毒气体, 应予重视并准时加以处理,以免污染厂区邻近的空气;(4)地热属于再生比较慢的一种资源;名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页