西交大能源环境学讲义第1章 能源与环境问题的产生.doc

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第1章能源与环境问题的产生

一.本课内容：1.问题产生、能源现状、引起的全球环境问题；

2.能源开发利用中的环境影响：根源、产生机理；

3.能源利用与环境协调：解决问题的途径。

二.参考书：周乃君，能源与环境，中南大学出版社，2008

鄂勇，伞成立，能源与环境效应，化学工业出版社，2006

滨川圭弘著，郭成言译，能源环境学，科学版，2003

三.考查方式

第1章能源与环境问题的产生

——人口、资源、环境

1.1人类活动对环境的影响（人口增长和经济发展）

人类自出现以来就对地球环境施加干扰；不过长期以来并未造成严重的环境问题。只是近百十年来，人类活动对地球环境造成了显著的不利影响。

人类活动对地球环境的干扰破坏日益加剧，其原因有两个方面：一是人口迅速增长；一是经济、社会发展对资源的需求。两方面共同作用，使人类对地球环境干扰的广度和强度迅速升级。虽然人口增长是主要原因，但需要强调指出，经济发展、科技进步使人类对环境的破坏力大大增强了。

人口增长对地球资源造成压力；不适当的人类活动对环境造成破坏。从大气、水资源、土地资源，到生物、矿物资源，无不遭到污染和破坏。

人口增长使能源紧张、大气质量下降。不适当的人类活动污染了大气，引起许多危害。人口增长、经济发展必然要消耗更多的能源、矿物资源和其它物料。在燃烧、冶炼和生产过程中，大量二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物等排入大气。这些物质经过物理、化学、光化学反应，使大气组分发生变化，引起酸雨、臭氧层减薄、温室效应，恶化地面大气质量，影响太阳—大气—地球的辐射平衡，引起全球气候变化和异常，破坏生态系统平衡。

人口增长使得水资源的缺乏更加严重。地球上的淡水资源并不丰富。由于人口分布、降水量的时间和空间分布都极不均匀，因此世界上许多地区淡水不足。加上人口激增，用水量不断增加，使得淡水资源更加紧张。根据世界水资源研究所的报告，世界上有26个国家严重缺水；尤其是中东和非洲。另外，人类活动造成水污染和用水过程中的浪费也是造成缺水的重要因素。

人口增长和人类活动对土地资源的压力和破坏越来越大。人口增加使人均耕地日益减少。为满足粮食需求，一方面对土地过度利用，结果是耕地表土侵蚀严重，肥力下降，土质恶化；另一方面，为了扩大耕地面积，加剧土地开发，砍伐森林、开垦草原、围湖造田等等，破坏生态平衡；此外，人口增长和经济发展，使城乡扩展，住宅、交通、工矿等用地增加，使耕地不断减少。还有，为了提高粮食产量，大量使用化肥、农药，污染土壤。

人口增长对生物资源的压力加大。人口急剧增加，为获得食物和发展经济，人们毁林开荒、焚草种地、填湖造田，开发荒野和滩涂，兴建水利工程等等，破坏了生物栖息地，使许多物种的生存环境缩小、消失，加快物种减少、灭绝。

随着人口增加和工业现代化进展，人类对能源的需求越来越大。目前使用的能源主要是不可再生的贮存性能源——化石燃料，贮存量日渐减少。人口增长不仅使能源供应紧张，缩短煤、石油、天然气等化石燃料的耗竭时间，而且加速森林资源的破坏。因为许多发展中国家的燃料大量来源于树木。

人口增长对森林资源破坏加剧。森林是地球生态系统的重要部分。近几十年来森林面积减少不可遏止。人口增长对粮食和土地的需求，加剧了毁林开荒；经济发展的需要，导致对林木的过量开采；落后地区人口增长和能源短缺，促使乱砍滥伐。发展中国家尤其严重。世界上几个古代文明国家的摇篮，大多因森林砍伐过度而成为林木稀少之地，甚至成为荒漠。热带森林毁坏非常严重。森林破坏导致地区气候变化、降雨量减少以及自然灾害；生态系统平衡失调；生物多样性减少；水土流失，土地荒漠化。

1.2人口增长和地球的人口环境容量

人口增长

自从地球上出现人类以来，在很长时期内，人口增长缓慢，如图1.1。从原始人到1亿人口，经历了200~300万年。之后人口增长速度加快了，尤其在20世纪最后的30年，增长速度惊人，如表1.3所示。全球人口每增加10亿人的时间间隔迅速缩短；但在20世纪末，虽然人口增长依然很快，增长率已明显下降了，每增加10亿人的时间间隔已不再缩短，人口增长速度已经减慢了。

人口急剧增长的因素，主要的不是寿命延长，而是生孩子的数目增多和生孩子的年龄即两代的间隔缩短。这是由社会、文化、经济因素决定的。人口增长较快的往往是经济、文化比较落后的发展中国家；与之对应，经济发达国家的人口则多为零增长或负增长。于是出现了相反的人口政策。一些国家实行计划生育，努力控制人口；另一些国家鼓励生育。目前的客观情况是世界总人口还在迅速增长；人口增长速度的地区差异性很大。

距今年代

图1.1过去50万年人口增长

资料来源：黄润华，环境学基础教程，北京，高等教育出版社，199