第1次课能源与环境

2)氮氧化物(NOx) 氮氧化物(
空气中含氮的氧化物中占主要成分的是 一氧化氮和二氧化氮， NOx(氮氧化 一氧化氮和二氧化氮，以NOx(氮氧化 表示。 物)表示。 NOx污染主要来源于生产 NOx污染主要来源于生产、生活中所用 污染主要来源于生产、 的煤、 的煤、石油等燃料燃烧的产物 ；其次 是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾 气。
1981年 月，联合国新能源和可再生 1981年8月，联合国新能源和可再生 能源会议通过决议 能源会议通过决议 内罗毕行动 纲领，推进新能源和可再生能源开发 利用。 1985年英国科学家发现南极上空存在 1985年英国科学家发现南极上空存在 臭氧洞。英国建成世界第 臭氧洞。英国建成世界第 一座垃圾电 站。 1987 联合国环境计划署通过保护臭氧 层的蒙特利尔议定书能耗下降率大幅 提高。 1996 中国成为世界最大产钢国。 中国成为世界最大产钢国 世界最大产钢国。
主要能源介绍 一次能源
常规能源：原煤、原 油、天然气；非常规 能源：致密砂岩气、 煤层甲烷、页岩气、 油页岩、核能、聚变 能(氦3)、可燃冰；
主要能源介绍 一次能源
太阳能、风力、水力、 潮汐能、生物能、波 浪、海洋温差、地热。
水的密度在4度时最大， 水的密度在 度时最大，气温的 度时最大 变化使处于此温度的水体沉降 至海/湖底 湖底， 至海 湖底，海/湖水出现温度 湖水出现温度 分层现象
煤沉积环境、勘探、开采、使用； 石油及天然气勘探、开采、利用； 核矿沉积环境、勘探、开采提纯； 天然气水合物沉积环境、勘探、开采； 水电建设与环境； 节约能源和综合利用：高效燃烧； 热污染与噪声污染：温室效应及噪声控制； 大气污染：燃烧与大气质量； 水污染: 水污染: 微量及宏观污染物； 污染控制：化石燃料燃烧的污染控制。
当NOx与碳氢化物共存于空气中时，经 NOx与碳氢化物共存于空气中时 与碳氢化物共存于空气中时， 阳光紫外线照射，发生光化学反应， 阳光紫外线照射，发生光化学反应，产 生一种光化学烟雾， 生一种光化学烟雾，它是一种有毒性的 二次污染物。 二次污染物。
3)粒子状污染物
空气中的粒子状污染物数量大、成分复 空气中的粒子状污染物数量大、 杂，它本身可以是有毒物质或是其它污 染物的运载体。 染物的运载体。
3.2.3 烟尖增多形成阳伞效应
人类的生产与生活活动， 人类的生产与生活活动，导致大气中的烟尘越 来越多： 将部分太阳辐射反射回宇宙空间， 来越多：1）将部分太阳辐射反射回宇宙空间， 削弱了到达地面的太阳辐射能， 削弱了到达地面的太阳辐射能，使地面接受的 太阳能减少； 吸湿性的微尘又作为凝结核， 太阳能减少；2）吸湿性的微尘又作为凝结核， 促使周围水汽在它上面凝结，导致低云、 促使周围水汽在它上面凝结，导致低云、雾增 类似于遮阳伞——“阳伞效应” 多。类似于遮阳伞——“阳伞效应”，使地面 接受太阳辐射能减少且阴、雾天气增多， 接受太阳辐射能减少且阴、雾天气增多，影响 城市交通等。 城市交通等。
我国工业化: 目前煤炭产量居世界之首， 我国工业化: 目前煤炭产量居世界之首，在一 次能源中煤炭约占74% 其中转换成清洁、 次能源中煤炭约占 74% ， 其中转换成清洁 、 方便的电能的仅占23% 从而使大气呈煤烟 方便的电能的仅占 23% ， 从而使大气呈 煤烟 型污染、 尤其在城市， 型污染 、 尤其在城市 ， 工业的发展使煤炭消 费量迅速增加， 费量迅速增加 ， 造成大气污染的问题日益突 出。 煤炭及矿山在开采和利用过程中还会造成其 煤炭及矿山在开采和利用过程中还会 造成其 它环境问题， 如水土流失 、 植被破坏 、 它环境问题 ， 如水土流失、 植被破坏、 产生 煤肝石煤渣等。 泥石流、地面沉降及大量煤肝石 泥石流、地面沉降及大量煤肝石煤渣等。 石油及天然气的勘探开采及使用。 石油及天然气的勘探开采及使用。
3.2.4 海洋石油污染形成的油膜效应
人类每年有意或无意将许多石油倾注到海洋 一方面会沾附在海岸，破坏沿海环境； 里，一方面会沾附在海岸，破坏沿海环境； 另一方面会形成油膜漂浮在海面上。 另一方面会形成油膜漂浮在海面上。面积较 大的油膜，将海水与空气隔开， 大的油膜，将海水与空气隔开，如同塑料薄 膜一样，抑制了膜下海水的蒸发， 污区” 膜一样，抑制了膜下海水的蒸发，使“污区” 上空空气干燥； 上空空气干燥；同时导致海洋潜热转移量减 使海水温度及“污区”上空大气年、 少，使海水温度及“污区”上空大气年、日 差别变大。油膜效应的产生， 差别变大。油膜效应的产生，使海洋失去调 节作用，导致“污区”及周围地区降水减少， 节作用，导致“污区”及周围地区降水减少， 污区”及周围地区天气异常。 “污区”及周围地区天气异常。
3.2.2 大城市产生热岛效应
大城市中密集的人口和众多的工厂每天产生 大量的热，使气温升高；同时， 大量的热，使气温升高；同时，晚间工厂排 出的大量烟尖微粒和二氧化碳， 出的大量烟尖微粒和二氧化碳，如同被子一 样阻止城市热量的扩散， 样阻止城市热量的扩散，致使城市比郊区气 温高，如同一个“热岛”矗立在农村较凉的 温高，如同一个“热岛” “海洋”上。热岛效应的产生，不仅使人们 海洋” 热岛效应的产生， 工作效率降低，而且中暑人数增加， 工作效率降低，而且中暑人数增加，夏季高 北配楼, 温导致火灾多发。 （CCTV北配楼,上海大火） 温导致火灾多发。 CCTV北配楼 上海大火）
（1）总悬浮颗粒物（TSP） 总悬浮颗粒物（TSP） 总悬浮颗粒物是指粒径在100微米以下 总悬浮颗粒物是指粒径在100微米以下 的颗粒物，简称TSP。 的颗粒物，简称TSP。 对人体危害最大的是10微米以下的浮 对人体危害最大的是10微米以下的浮 游状颗粒物，称为飘尘。 游状颗粒物，称为飘尘。
（2）自然降尘 自然降尘指粒径大于10微米在空气中 自然降尘指粒径大于10微米在空气中 经重力作用就能沉降到地面上的灰尘。 经重力作用就能沉降到地面上的灰尘。
中国越来越成为能源消费大力和污染大 国，所以现在提倡： – 绿色GDP 绿色GDP – 低碳生活
绿色GDP是指在通常的GDP指标中，扣 绿色GDP是指在通常的GDP指标中，扣 除自然资产损失，即扣除生态成本之后 形成的真实的国民财富。这个指标，实 质上代表了国民经济增长的净正效应。 校正传统GDP的缺陷，关注经济增长的 校正传统GDP的缺陷，关注经济增长的 同时，也关注环境的保护。 用绿色GDP来考核官员用绿色GDP来考核官员-结果变样！
低碳，指较低（更低）的温室气体（二氧化 碳为主）排放。 工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的 无限上升和生产生活方式的无节制，气候面 临越来越严重的问题，CO2排放量越来越大， 临越来越严重的问题，CO2排放量越来越大， 地球臭氧层，灾难性气候，已经严重危害到 人类的生存环境和健康安全，即使人类曾经 引以为豪的高速增长或膨胀的GDP也因为环 引以为豪的高速增长或膨胀的GDP也因为环 境污染、气候变化而大打折扣。
1.3 课程意义
全面掌握能源的种类，产出形式：传统 能源、新能源； 掌握与能源相关的各环节带来的问题； 作为一个研究方向！ 了解身处的环境！
二、能源及能源的使用
能源 能源的使用 能源利用的重要时刻
2.1 能源的定义 能源就是向自然界提供能量转化的物质（矿 物质能源，核物理能源，大气环流能源，地 物质能源，核物理能源，大气环流能源，地 理性能源）。能源是人类活动的物质基础。 理性能源）。能源是人类活动的物质基础。 在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优 质能源的出现和先进能源技术的使用。 分为未加工的一次能源、转换后的二次能源 两种。
3.3 主要环境污染物简介
空气主要污染物 地面水主要污染物 噪声 辐射
3.3.1空气主要污染物 3.3.1空气主要污染物
空气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化 物、粒子状污染物、酸雨。
1) 二氧化硫(SO2) 二氧化硫( 二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物 质燃烧产生，其次是来自自然界， 质燃烧产生，其次是来自自然界，如火 山爆发、森林起火等产生。 山爆发、森林起火等产生。
在今后相当长的时间内，我国能源仍然以常 在今后相当长的时间内，我国能源仍然以常 规能源为主。即污染问题会长期存在。 规能源为主。即污染问题会长期存在。 矛盾：能源储量和开采量、能源生产和消费、 能源利用和节约能源、生态破坏和影响、环 境污染和治理等。
1903 12月27日，美国莱特兄弟制造的 12月27日 世界第一架飞机试飞成功。 世界第一架飞机试飞成功。 1905 爱因斯坦发表狭义相对论。 爱因斯坦发表狭义相对论。 1912 德国建成世界第一座潮汐电站。 德国建成世界第一座潮汐电站。 1920 前苏联建成第一座热电站。 前苏联建成第一座热电站。 1934 德国建成世界第一条高速公路。 德国建成世界第一条高速公路。 1936 英国发明雷达。 英国发明雷达。
环境的层次结构 环境具有多种层次，多种结构，可作 各种不同的划分。 按照环境要素可分为大气、水、土壤、 生物等环境； 按照人类活动范围可分为村落、城市、 区域、全球、宇宙等环境。
3.2人类活动对气候的四种负效应 3.2人类活动对气候的四种负效应 3.2.1 二氧化碳增多形成温室效应
由于工厂、交通运输以及家庭等大量燃烧煤、 由于工厂、交通运输以及家庭等大量燃烧煤、 石油等化工燃料，再加上滥伐森林， 石油等化工燃料，再加上滥伐森林，使大气 中的二氧化碳浓度逐年增加 二氧化碳浓度逐年增加。 中的二氧化碳浓度逐年增加。 二氧化碳能够透过太阳短波辐射 太阳短波辐射， 二氧化碳能够透过太阳短波辐射，使到达地 表增加温度； 表增加温度；同时它又能吸收地面长波辐射 后使气温升高，再以逆辐射形式射向地面， 逆辐射形式射向地面 后使气温升高，再以逆辐射形式射向地面， 如同温室玻璃一样，起保温作用。 如同温室玻璃一样，起保温作用。温室效应 的产生，使全球气温逐渐升高， 的产生，使全球气温逐渐升高，两极冰川部 分融化，全球海平面升高， 分融化，全球海平面升高，危及部分岛屿和 大洲沿海低地的安全 的安全。 大洲沿海低地的安全。