第八章 能源与环境幻灯片.pptVIP

5 – 1 简谐运动 简谐运动的振幅 周期 频率和相位 第八章 能源与环境 5 – 1 简谐运动 简谐运动的振幅 周期 频率和相位 第八章 能源与环境 第八章 能源与环境 能源是指可能为人类利用以获得有用能量的各种来源，象太阳能、风力、水力、蒸汽、化石燃料及核能、潮汐能等等均可称为能源。 能源 一次能源 常规能源 新能源 二次能源：电力、焦碳、煤气、沼气、蒸汽、汽油 可再生能源：水力 不可再生能源：煤炭、石油 可再生能源：太阳能、风能 不可再生能源：核燃料 能源的分类 根据能源消费后是否造成污染又可分为污染型能源和清洁型型能源 煤炭和石油等是污染型能源 水力、电力和太阳能是清洁型能源 一、 当前世界能源的消耗情况 世界能源生产和消耗增长都很快；尤其是发达国家个人能源消耗水平越来越高，造成发达国家能耗很大，因此世界能源生产的增长率远大于人口的增长率。 在世界各国中，能源消耗最多的是美国。 我国的能源消费 按人口平均的能耗时，我国是很低的。1980年吨/人　1986年0.76吨/人 1986年美国　9.43吨/人 　　　　日本　3.62吨/人 　　　　英国　5.33吨/人 世界能源消耗的特点 目前世界上消耗最多是石油 由于发达国家工业发展很快，石油消耗量很大，致使石油消耗的比例增加，改变了本世纪60年代前以煤为主要能源的局面。 第三世界国家如我国、印度还是以煤炭为主。 由于天然气使用方便，对环境污染也较小，其所占比例在不断增加 当今世界能源消耗的特点 石油是当今工业发达国家能源消耗的总趋势，但随着石油开采量过大，石油矿藏减少，预计今后增长不会太快。考虑到各国不同的能源资源状况，能源结构有从石油重新转向以煤为主要能源的趋势。 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。 天然气具有广阔的利用前景。 二、 能源利用对环境的影响 1、化石燃料的影响 ⑴开采过程的环境影响 　开采工人的事故与职业性伤亡（井下采煤） 　　地面或地面生态系统破坏（露天采煤） 　　煤矿废水的影响也不容忽视。原油开采过程中钻井泥浆内加入的烧碱、铁铬盐和盐酸等化学试剂会对井场周围水域和农田造成不良影响，同时原油开采过程中井喷事故不仅会造成人员伤亡和原油损失，还会污染大片农田或海域，破坏生态平衡。 　　天然气开采过程中易产生硫化氢和伴生盐水。 运输过程的环境影响 消耗大量的能源， 堆存和装卸过程中会发生自燃或扬尘污染大气环境，并由于浸出水的流失而污染周围水系 油船事故和油船外排洗舱水进入海洋而污染海洋。 加工过程的环境影响 洗煤水以及干燥时产生的灰尘、Nox和Sox，特别是的气化和液化过程中还会排出大量污染物 石油加工或炼油厂运转过程中排出的“三废”更多。 ⑷　利用过程中的污染 全球气候变暖 石化能源的基本反应：C + O2 CO2 +热 燃烧生成的二氧化碳进入大气，同时产生热能供人们使用， 近百年来，由于生产和生活上燃料消耗用量的激增和森林 的破坏，大气中的二氧化碳的浓度以每年0.7~0.8PPM的 速度递增。 热污染 ε 最大 = （1－TC/Th ）× 100% 式中：Tc—低温热源（即冷源）温度 Th—高温热源温度 显然，该ε随Th↑和Tc↓而↑ 但是，升高Th要受到材料耐热性能的限制，而 降低冷源温度，又受到环境的制约。， 目前运转的各类火电站中热能利用的平均效率约为33%，而燃料潜能的2/3都没有被利用，而成为“余热”。 可是，目前许多火电站都通过冷却水把“余热”排入河流湖泊或海洋中。一般认为，由火电厂排入环境的“余热”会引起热污染。这种废热水进入水域时，其温度比水域的温度平均要高出7～8℃，以至明显改变原有的生态环境。 首先 使水体各类无机氮含量都增加 0 20 25 30 35 40 ℃ PH=8.5 PH=8.0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 未离解NH3（毫克/升） 长山电厂的库里泡水库和陡河电厂的陡河水库内未离解氨随水温升高而增加 0 5 10 15 20 25 30 35 40 ℃ （水温） 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 PH=8.2～8.5 未离解NH3（毫克/升） 陡河电厂 未离解氨浓度的增加，会使鱼类的血红蛋白下降而缺氧，以至死亡。 水温升高使藻类种群结构发生变化 硅藻 绿藻 蓝藻 50 100 20 25 30 35 40 藻类种群的改变