第六章能源与地质

1、 能源与能源环境概述能源与能源环境概述 能源开发对地质环境的影响能源开发对地质环境的影响环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境能源的概念及分类能源的概念及分类常规能源的供给与需求常规能源的供给与需求能源环境问题概述能源环境问题概述环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境一、能源概念及其分类一、能源概念及其分类 1.1.概念概念 能源的科学定义能源的科学定义是指能为人类利用并可获得是指能为人类利用并可获得能量的资源。能量的资源。 包括包括提供某种形式能量的物质资源提供某种形式能量的物质资源和和某种某种物质的运动形式物质的运动形式。 矿物燃料、风力、水

2、力、太阳能等都是能矿物燃料、风力、水力、太阳能等都是能源。源。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 1.1.按照能源的生成方式划分：按照能源的生成方式划分： 一次能源：一次能源：也叫初级能源，是自然界现已存也叫初级能源，是自然界现已存在，可以在，可以直接使用直接使用而而不改变其基本形态不改变其基本形态的能源的能源，如煤炭、石油、天然气、水力、太阳辐射等，如煤炭、石油、天然气、水力、太阳辐射等 二次能源二次能源：也叫次级能源，是指由一次能源：也叫次级能源，是指由一次能源加工转换加工转换得到的产品能源，如电能、汽油、沼得到的产品能源，如电能、汽油、沼气、火药、酒精等。气、

3、火药、酒精等。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境（二）能源的分类2.2.按照能源的形成和再生性划分按照能源的形成和再生性划分 可再生能源可再生能源一般指不会随人类的开发利用而一般指不会随人类的开发利用而递缩的能源，既能够重复产生的自然资源，如递缩的能源，既能够重复产生的自然资源，如水力、潮汐、太阳辐射、风力、地热等。水力、潮汐、太阳辐射、风力、地热等。 不可再生能源不可再生能源指经过漫长的地质年代生成，指经过漫长的地质年代生成，一旦使用在短期难以再生成的能源，如一旦使用在短期难以再生成的能源，如化石燃化石燃料料、核燃料核燃料等。等。环境地质学环境地质学第六章第六章

4、能源与地质环境能源与地质环境（二）能源的分类3.3.按照能源的利用历史和使用状况划分按照能源的利用历史和使用状况划分 常规能源常规能源指在一定历史时期和科学技术水平下，已经指在一定历史时期和科学技术水平下，已经被人类被人类广泛应用的能源广泛应用的能源。水力、煤炭、石油、天然气水力、煤炭、石油、天然气、核裂变材料、核裂变材料等均属常规能源。等均属常规能源。 新能源新能源是由于科学技术进步是由于科学技术进步新发现的能源资源新发现的能源资源或利用或利用先进技术先进技术新开发的能源产品新开发的能源产品；过去曾被利用过而现在；过去曾被利用过而现在又以又以新的方式利用的能源新的方式利用的能源也属于新能源。

5、也属于新能源。太阳能太阳能、地地热能热能、海洋能海洋能、沼气沼气、风能风能等。等。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境（二）能源的分类4.4.按能源使用的方式划分按能源使用的方式划分 燃料性能源燃料性能源指通过指通过直接燃烧直接燃烧而产生能量的能源而产生能量的能源，如矿物燃料、生物燃料、核燃料等。，如矿物燃料、生物燃料、核燃料等。 非燃料性能源非燃料性能源是指不需通过燃烧就可获得能量是指不需通过燃烧就可获得能量的能源，如风能、水能、潮汐能、地热能、太的能源，如风能、水能、潮汐能、地热能、太阳能等。阳能等。（二）能源的分类环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境

6、能源与地质环境（一）常规能源的供应情况（一）常规能源的供应情况 常规能源常规能源主要包括煤炭、石油、天然气、主要包括煤炭、石油、天然气、核裂核裂变材料变材料235235U U和水力等。和水力等。1.1.矿物燃料矿物燃料 矿物燃料的产出几乎遍布全球，但它们在矿物燃料的产出几乎遍布全球，但它们在地地质时代质时代和空间上的分布相当复杂。和空间上的分布相当复杂。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 中国主要煤炭聚煤时期有：中国主要煤炭聚煤时期有： 古生代的石炭二叠纪古生代的石炭二叠纪，中生代的侏罗纪中生代的侏罗纪，新新生代的第三纪生代的第三纪等。等。 地区分布：地区分布： 前

7、苏联拥有最大的煤炭储量，其次是北美前苏联拥有最大的煤炭储量，其次是北美洲和中国；洲和中国；近近6060的石油储量分布在的石油储量分布在中东中东，其，其次是北美、南美。次是北美、南美。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 目前世界各国尚无统一的目前世界各国尚无统一的矿产储量矿产储量分级标准。分级标准。 欧美国家多采用三级制，如美国、加拿大等国划欧美国家多采用三级制，如美国、加拿大等国划分为分为“证实证实”、“近似近似”、“可能可能”储量三级，美储量三级，美国称作国称作“确定确定”、“推定推定”和和“推测推测”储量。储量。 前苏联采用五级制（前苏联采用五级制（A1A1、A

8、2A2、B B、C1C1、C2C2）。）。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 中国根据地质部和全国矿产储量委员会所制定的标中国根据地质部和全国矿产储量委员会所制定的标准，规定矿产储量分为准，规定矿产储量分为四类五级四类五级： 第一类为第一类为开采储量开采储量AA级级，探明程度最高，可作为，探明程度最高，可作为企业编制生产计划的依据。企业编制生产计划的依据。 第二类是第二类是设计储量设计储量BBC C级级，探明程度较高，可，探明程度较高，可作为大中型矿山企业设计和建设投资的依据。作为大中型矿山企业设计和建设投资的依据。 第三类为第三类为远景储量远景储量DD级级，探明程

9、度最低，仅作为，探明程度最低，仅作为进一步布置地质勘探工作和矿山远景规划的依据。进一步布置地质勘探工作和矿山远景规划的依据。 第四类是第四类是地质储量地质储量不作探明储量级别不作探明储量级别，又称预，又称预测储量，是根据地质测量、成矿规律等预测的储量，仅测储量，是根据地质测量、成矿规律等预测的储量，仅作矿产普查设计之用。作矿产普查设计之用。 2. 2.水力资源水力资源 水能资源指水体的动能、势能和压力能等能量资源水能资源指水体的动能、势能和压力能等能量资源 。是自由流动的天然河流的出力和能量，称河流潜在。是自由流动的天然河流的出力和能量，称河流潜在的水能资源，或称水力资源。的水能资源，或称水力

10、资源。 广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。资源。3.核能 3.核能 核能资源核能资源指用于裂变反映的铀、钍和聚变反应的氘、氚及锂等核燃料资源。其中铀是最重要的天然核燃料。铀矿石大都呈氧化物状态赋存于陆地，一般品位为0.10.5。海水中虽含有大量铀，但浓度极低，目前尚难利用。世界陆地铀矿的探明储量为145.55万吨（1983年），主要分布于美国、南非、澳大利亚、加拿大和尼日利亚等国。此外海水中含有核聚变燃料约45万吨。 据联合国国际原子能机构于

11、1990 年 1月公布的世界铀资源（不含前苏联、东欧及中国）低成本储量为230万吨。按国家统计，以澳大利亚为最多，其次为南非、加拿大、美国、尼日尔、纳米比亚等国。国际原子能机构于1991年正式公布，前苏联铀资源可靠储量69万吨、潜在资源量120万吨。德国和捷克的铀资源也都在几十万吨以上。 中国同世界水能资源大国可开发的水能资源比较中国同世界水能资源大国可开发的水能资源比较项目项目国别国别年发电量年发电量装机容量装机容量总量总量(亿千瓦亿千瓦小时小时)占世界占世界%1990年年人均量人均量(千瓦小千瓦小时时)1990年年开发程开发程度度(%)万千瓦万千瓦占世界占世界(%)1990年年人均量人均量

12、(千瓦千瓦)世界世界193060100.0364215220000100.04150中国中国192331016826.63785317.23310原苏联原苏联109505.73794212690012.29321巴西巴西81714.2543324150006.89975美国美国70153.6280631186708.57468扎伊尔扎伊尔66003.4185604132006.037120加拿大加拿大53522.8201806394504.335633环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境表表2.2.1 主要核电国家核电站装机容量占世界总量的比重（主要核电国家核电站装机

13、容量占世界总量的比重（%）（）（1990和和1993年）年）1990年年总量：总量：32661万万千瓦千瓦1993年年总量：总量：35624万万千瓦千瓦美国美国30.529.4法国法国17.416.9原苏联原苏联11.3俄罗斯俄罗斯5.9日本日本9.811.1德国德国76.3加拿大加拿大4.34.7英国英国3.64.0其他国家其他国家16.121.7（二）能源消费（二）能源消费表表2.3.1 世界能源消费总量和构成的变化世界能源消费总量和构成的变化年份年份煤炭煤炭(%)石油石油(%)天然气天然气(%)水电水电核电核电 (%)消费总消费总量量(亿吨标亿吨标准煤准煤)人均消人均消费量费量(千克标千

14、克标准煤准煤)193773.519.95.41.219.1832195061.527.09.81.724.9923196052.032.014.02.042.41408197030.848.418.62.270.71762198031.243.421.93.585.41918199027.338.621.712.4114.82172199229.336.424.310.0109.51993199826.739.923.52.6+7.3109.51993环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 能源环境问题能源环境问题就是指人类在开发和利用能就是指人类在开发和利用能源过程中

15、对源过程中对环境造成的危害环境造成的危害，以及这种危害反，以及这种危害反过来对人类社会的影响。过来对人类社会的影响。 生态环境的破坏、环境污染生态环境的破坏、环境污染 目全球主要能源环境问题有：目全球主要能源环境问题有：温室效应、温室效应、酸雨、臭氧层破坏、烟雾和热污染酸雨、臭氧层破坏、烟雾和热污染等。等。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境（一）温室效应（一）温室效应 温室效应的表现温室效应的表现：与：与100100年前相比，现在全球平均温年前相比，现在全球平均温度提高了约度提高了约0.60.6。计算机测算表明，再过。计算机测算表明，再过40504050年年, ,全

16、全球温度将比现在提高球温度将比现在提高1.03.1 1.03.1 。变暖的速度比。变暖的速度比1919世世纪快了纪快了10501050倍。倍。 温室效应温室效应：大气中的某些组分，如：大气中的某些组分，如COCO2 2、H H2 2O O等气体能等气体能让太阳短波辐射通过，但却可以强烈吸收长波辐射，让太阳短波辐射通过，但却可以强烈吸收长波辐射，就像温室中的玻璃一样，使地表大气温度提高，所以就像温室中的玻璃一样，使地表大气温度提高，所以称为温室效应。称为温室效应。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境温室气体：最主要的是温室气体：最主要的是COCO2 2、其次有其次有O

17、O3 3、CHCH4 4、N N2 2O,O,还有还有CFCCFC等。等。COCO2 2:12500nm17000nm:12500nm17000nm大气窗口：大气窗口：750013000nm(7090%), O750013000nm(7090%), O3 3、CHCH4 4、N N2 2O,O,还还有有CFCCFC等。等。二氧化碳变化的主要原因为：矿物能源总消耗量大幅二氧化碳变化的主要原因为：矿物能源总消耗量大幅增加；大面积森林及植被破坏。增加；大面积森林及植被破坏。危害：1.海平面上升冰川融化、海水膨胀 2.气候变化3.对生物多样性的影响4.对人类的影响（二）酸沉降（二）酸沉降 酸性降水是指

18、通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程称为湿沉降。最常见的就是酸雨。 干沉降是指大气中的酸性物质在气流的作用下直接迁移到地面的过程。这两种过程共同称为酸沉降（acid deposition）。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境降水pH (1) 与CO2(330ppm)平衡的天然水pH=5.6 (2) 上述标准存在的问题：pH=5.6不是中性溶液；自然干净大气除了CO2外还存在SO2、NH3等微量气体。 取CO2浓度为330ppm,SO2浓度为8ppbv,NH3的浓度为6ppbv，而且不考虑凝结核的作用，经计算，0时，纯水与上述大气微量成分达

19、到平衡式的pH为4.9。考虑到未污染大气SO2浓度应低于8ppbv，那么，未污染大气降水的pH应比4.9略高一些。取pH=5.0作为未被污染大气降水的pH标准可能更合适。 酸雨的化学组成 酸雨现象是大气化学过程和大气物理过程的综合效应。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，其中绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2和NOX是形成酸雨的主要起始物，其形成过程为： 式中：O各种氧化剂。 2322242332224223322HNOHNOOHNONOONOSOHOHSOSOHOHSOSOHOHSOSOOSO环境化学环境化学第二章第二章 大气环境化学大气环境化学 大气中的SO2和

20、NOX 经氧化溶于水形成硫酸、硝酸和亚硝酸，这是造成降水PH降低的主要原因。除此自外，还有许多气态或固态物质进入大气对PH也会产生影响。大气颗粒物中Mn 、Cu、V等是酸性气体氧化的催化剂。大气光化学反应生成的O3和HO2等又是SO2的氧化剂。飞灰中的氧化钙，土壤中的碳酸钙，天然和人为来源的NH3以及其他碱性物质都可使降水的酸中和，对酸性降水起“缓冲作用”。当大气中酸性气体浓度高时，如果中和酸的碱性物质很多，即缓冲能力很强，降水就不会有很高的酸性，甚至可能成为碱性。（三）烟雾事件 硫酸烟雾也称为伦敦型烟雾，最早发生在英国伦敦。它主要是由燃煤而排放出的SO2、颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐

21、颗粒所造成的大气污染现象。这种污染多发生在冬季，气温较低、湿度较高和日光较弱的气象条件下 1952年12月在伦敦发生硫酸烟雾型污染事件。当时伦敦上空受冷高压控制，高空中的云阻挡了来自太阳的光。地面温度低，上空又形成了一逆温层。大量家庭的烟囱和工厂所排放出来的烟就积聚在低层大气中，难以扩散，这样在低层大气中就形成了很浓的黄色烟雾。在硫酸型烟雾的形成过程中，SO2转变为SO3的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁及氨的催化作用而加速完成。当然SO2的氧化速度还会受到其他污染物、温度以及光强的影响。 含有 NOx和HCs等一次污染物的大气，在阳光紫外线的强烈照射下发生反应,产生氧化性很强的产物，如O3,醛类（

22、RCHO),过氧乙酰硝酸酯（PAN),硝酸（HNO3)和过氧化氢（H2O2)，所产生的产物及反应物的混合物被称为光化学烟雾。它的特征是烟雾呈淡蓝色，具有强氧化性，能使橡胶开裂，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，并使大气的能见度降低。 1944（43）在美国洛杉矶首次出现，因此，光化学烟雾也称为洛杉矶型烟雾。 随后，日本的东京、大阪，英国的伦敦以及澳大利亚、德国等的城市也出现了烟雾现象，引起人们的重视。 1974年在我国的兰州西固地区也观测到光化学烟雾污染。项目硫酸烟雾光化学烟雾概况发生较早（1873年），至今已多次出现发生较晚（1943年），发生光化学反应污染物颗粒物，SO2，硫酸雾等碳氢化合物，

23、NOX，O3，PAN,醛类燃料煤汽油，煤气，石油气象条件季节冬夏，秋气温低（4以下）高（ 24以上）湿度高低日光弱强臭氧浓度低高出现时间白天夜间连续白天毒性对呼吸道有刺激作用，严重时导致死亡对眼和呼吸道有强刺激作用。O3等氧化剂有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡表 硫酸烟雾与光化学烟雾的比较注：本表摘自王晓蓉，1993环境化学环境化学第二章第二章 大气环境化学大气环境化学（四）臭氧层破坏 臭氧层存在于对流层上面的平流层中，主要分布在距地面10-50km范围内，浓度峰值在20 -25km处。由于臭氧层能够吸收99%（200-300nm）以上来自太阳的紫外辐射，从而保护了地球上生物不受其伤害。臭氧

24、层对地球上生命的出现、发展以及维持地球上的生态平衡起着重要作用。臭氧层破坏的化学机理（的基本光化学过程） 平流层臭氧来源于平流层O2光解： 平流层中臭氧的消除途径有两条（后者为真正清除）： 上述生成和消耗过程同时存在，正常情况下它们处于动态平衡，因而臭氧的浓度保持恒定。然而，由于水蒸气、氮氧化物、氟氯烃等污染物进入平流层，他们能加速臭氧耗损过程，破坏臭氧层的稳定状态。这些污染物在加速耗损过程中可起催化作用。 MOMOOOnmhvO3222)243(OOnmhvO23)290(232OOO一、一、 能源与环境的关系能源与环境的关系 一方面，人类在一方面，人类在获得和利用能源获得和利用能源的过程中

25、的过程中，会，会改变原有的自然环境改变原有的自然环境或或产生大量的废弃物产生大量的废弃物，使人类赖以生存的环境受到，使人类赖以生存的环境受到破坏和污染破坏和污染； 另一方面，另一方面，能源与经济的发展能源与经济的发展，又对，又对环境环境的改善的改善起到起到巨大的推动作用。巨大的推动作用。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 煤炭资源煤炭资源开发利用中的环境问题开发利用中的环境问题 煤炭开采和加工过程中产生的环境影响包煤炭开采和加工过程中产生的环境影响包括：括：矿区地面塌陷矿区地面塌陷、占用土地占用土地、酸性矿井水酸性矿井水造造成的污染、成的污染、煤矸石堆放煤矸石堆放以

26、及以及煤炭焦化煤炭焦化造成的污造成的污染、染、煤炭燃烧煤炭燃烧产生的污染等。产生的污染等。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境（二）石油开发利用中的环境问题（三）水能开发利用的环境影响 修建水库带来的影响（四）核能核能开发利用中的环境问题开发利用中的环境问题 1. 1.核能的特点与利用方式核能的特点与利用方式 核能有两种：一种是核能有两种：一种是核裂变能核裂变能，一种是，一种是核聚变能核聚变能，铀、钍铀、钍等等元素发生分裂产生的核裂变能已属常规能源。核能对环境产生的元素发生分裂产生的核裂变能已属常规能源。核能对环境产生的影响主要在于其影响主要在于其放射性放射性，核原料

27、和核废物的处置核原料和核废物的处置不当，都有可能不当，都有可能会 有 不 同 数 量 的 放 射 性 物 质 进 入 环 境 。会 有 不 同 数 量 的 放 射 性 物 质 进 入 环 境 。 环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境浙江秦山核电站浙江秦山核电站 19851985年年3 3月月2020日开工，日开工，19911991年年1212月月15 15 日并网发电日并网发电 广东大亚湾核电站广东大亚湾核电站 19871987年年8 8月月7 7日工程正式开工，日工程正式开工，19941994年年2 2月月1 1日和日和5 5月月6 6日两台日两台机组先后投入商业营

28、运。机组先后投入商业营运。 浙江秦山二期核电站浙江秦山二期核电站 19961996年年6 6月月2 2日，秦山核电二期工程主体工程正式开工。日，秦山核电二期工程主体工程正式开工。1 1号机组和号机组和2 2号机组先后于号机组先后于20022002年年4 4月和月和20042004年年5 5月投入商业运行月投入商业运行 浙江秦山三期核电站浙江秦山三期核电站 工程自工程自19981998年年6 6月月8 8日开工。日开工。20022002年年1111月月1919日一号机组并日一号机组并网发电网发电 江苏连云港田湾核电工程江苏连云港田湾核电工程 19991999年年1010月月2020日正式开工建设

29、，日正式开工建设，20062006年年5 5月月1212日一日一号机组并网发电号机组并网发电 广东岭澳核电工程广东岭澳核电工程 主体工程主体工程19971997年年5 5月开工，月开工，20032003年年1 1月建成投入商业运行月建成投入商业运行 浙江三门核电工程项目浙江三门核电工程项目 20062006年年1111月三门核电首个电站配套项目的建设帷幕正月三门核电首个电站配套项目的建设帷幕正式拉开式拉开. .三门核电占地三门核电占地28002800亩，计划建造亩，计划建造6 6台百万千瓦级压水堆核电机组。其台百万千瓦级压水堆核电机组。其中一期工程计划建造两台百万千瓦级机组，预计投资中一期工程

30、计划建造两台百万千瓦级机组，预计投资250250亿元人民币，建造周亿元人民币，建造周期约为期约为6060个月，首台机组预计在个月，首台机组预计在20122012年左右建成发电年左右建成发电 广东阳江核电站广东阳江核电站 20052005底破土动工底破土动工, ,计划总投资计划总投资8080亿美元，将建成六台百万千亿美元，将建成六台百万千瓦机组，将成为继秦山一期、秦山二期、秦山三期、大亚湾、岭澳等之后第瓦机组，将成为继秦山一期、秦山二期、秦山三期、大亚湾、岭澳等之后第6 6个并网发电的核电站。个并网发电的核电站。 山东海阳核电山东海阳核电站站20062006年底开工，规划容量为年底开工，规划容量

31、为600600万千瓦级核电机组，并留有扩万千瓦级核电机组，并留有扩建条件，拟于建条件，拟于20102010年开始发电年开始发电 当代的新能源主要是指太阳能、生物质能、风能、地热当代的新能源主要是指太阳能、生物质能、风能、地热能、海洋能和氢能。能、海洋能和氢能。（一）太阳能的开发利用及其环境影响（一）太阳能的开发利用及其环境影响1.1.太阳能的特点与利用方式太阳能的特点与利用方式 优点：普遍存在、无害环境、长久使用、能量巨大优点：普遍存在、无害环境、长久使用、能量巨大 缺点：分散、不稳定缺点：分散、不稳定 利用方式：一是直接利用太阳光线的辐射热能，一是利用方式：一是直接利用太阳光线的辐射热能，一

32、是利用太阳能发电。、利用太阳能发电。、我国利用：太阳能灶、太阳能热水器、太阳能温室、太我国利用：太阳能灶、太阳能热水器、太阳能温室、太阳能采暖等阳能采暖等环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 阳能利用基本不会对环境产生污染，但是若集阳能利用基本不会对环境产生污染，但是若集中大量地开发利用太阳能，会造成太阳能回流中大量地开发利用太阳能，会造成太阳能回流减少，并减少，并影响局部环境的气候变化影响局部环境的气候变化，还可造成，还可造成雨量减少和生态变迁。雨量减少和生态变迁。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 太阳能暖房太阳能暖房是利用太阳辐射能量

33、来代替部分常规能是利用太阳辐射能量来代替部分常规能源，使室内达到一定环境温度的一种建筑物。源，使室内达到一定环境温度的一种建筑物。 太阳房分为太阳房分为主动式和被动式主动式和被动式两类。年世界两类。年世界上第一幢主动式的太阳房，由美国麻省理工学院于建上第一幢主动式的太阳房，由美国麻省理工学院于建成。它是一种能够控制的采暖方式，用集热器、贮热成。它是一种能够控制的采暖方式，用集热器、贮热装置、管道、风机、水泵等设备，装置、管道、风机、水泵等设备，“主动主动”收集、储收集、储存和输配太阳能。由于它具有利用太阳热能，节约能存和输配太阳能。由于它具有利用太阳热能，节约能源的优点，从它诞生的那天开始就十

34、分引人注意。源的优点，从它诞生的那天开始就十分引人注意。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 被动式太阳房最早是在法国发展起来的。它主要依被动式太阳房最早是在法国发展起来的。它主要依靠建筑方位、建筑空间的合理布置和建筑结构及建筑靠建筑方位、建筑空间的合理布置和建筑结构及建筑材料的热工性能，使房屋尽可能地吸收和储存热量。材料的热工性能，使房屋尽可能地吸收和储存热量。如果所获得的太阳能，达到了建筑物采暖、空调所需如果所获得的太阳能，达到了建筑物采暖、空调所需能量的一半以上，就达到了被动式太阳房的要求。能量的一半以上，就达到了被动式太阳房的要求。 太阳能墙太阳能墙，是一种采

35、用简单结构，利用太阳能取暖，是一种采用简单结构，利用太阳能取暖的墙体。利用太阳能墙建成的太阳能温室具有良好的的墙体。利用太阳能墙建成的太阳能温室具有良好的节能效应。节能效应。 环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境2.2.太阳能开发利用对环境的影响太阳能开发利用对环境的影响 太阳能直接利用的能源系统基本不会对环境太阳能直接利用的能源系统基本不会对环境产生污染，但是若集中大量地开发利用太阳能产生污染，但是若集中大量地开发利用太阳能，会造成太阳能回流减少，并，会造成太阳能回流减少，并影响局部环境的影响局部环境的气候变化气候变化，还可造成雨量减少和生态变迁。，还可造成雨量减少

36、和生态变迁。 环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境（二）风能的开发利用及其环境影响（二）风能的开发利用及其环境影响1.1.风能的特点及利用方式风能的特点及利用方式 优点：蕴藏量大、可以再生、分布广泛和没优点：蕴藏量大、可以再生、分布广泛和没有污染；有污染； 缺点：密度低、不稳定和地区差异大等缺点：密度低、不稳定和地区差异大等利用方式：驱动农业机械，风力发电（风速达到利用方式：驱动农业机械，风力发电（风速达到327m/s)327m/s)环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 风能开发利用的环境影响：风能开发利用的环境影响： 风能利用对环境的影响主

37、要是噪声，当风车风能利用对环境的影响主要是噪声，当风车布置不当时，也会影响景观。如果受飓风袭击布置不当时，也会影响景观。如果受飓风袭击，可能会造成安全事故，此外，风能集中利用，可能会造成安全事故，此外，风能集中利用，还会造成风向下游风流减速，影响局部气候，还会造成风向下游风流减速，影响局部气候。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境（三）（三）生物能生物能开发利用中的环境问题开发利用中的环境问题 1.1.生物能的特点与利用方式生物能的特点与利用方式 生物质能是太阳能以生物质能是太阳能以化学能形式储存化学能形式储存在生在生物中的一种能量形式，一种以物中的一种能量形式，一种

38、以生物质为载体生物质为载体的的能量，它直接或间接能量，它直接或间接来源于植物的光合作用来源于植物的光合作用，它是储存的太阳能，更是一种它是储存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳唯一可再生的碳源源，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，可转化为常规的固态、液态和气态燃料。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 生物能通常包括生物能通常包括薪柴、木炭、农业残余物薪柴、木炭、农业残余物（如谷（如谷壳、甘蔗渣、秸秆等）等，这些物质经过一定的工艺壳、甘蔗渣、秸秆等）等，这些物质经过一定的工艺过程制成过程制成醇类、沼气醇类、沼气等也属于生物质能。等也属于生物质能。 世界生物质能资源非常

39、丰富，光合作用固定的碳达世界生物质能资源非常丰富，光合作用固定的碳达2 210101111t t，含能量达，含能量达3 310102121J J，相当于全世界每年耗能，相当于全世界每年耗能量的量的1010倍，相当于消耗矿物能的倍，相当于消耗矿物能的2020倍，或相当于世界倍，或相当于世界现有人口食物能量的现有人口食物能量的160160倍。倍。 利用：沼气能源利用：沼气能源环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境2.2.生物质能开发利用的环境影响生物质能开发利用的环境影响 对环境的影响主要有：对环境的影响主要有：生物质采伐不当，通常会生物质采伐不当，通常会导致生物质能源枯竭

40、，水土流失加剧，土壤肥力减退导致生物质能源枯竭，水土流失加剧，土壤肥力减退，破坏生态平衡等；，破坏生态平衡等；木材、秸秆等在木材、秸秆等在燃烧时会排放燃烧时会排放大量的颗粒物、有机化合物、一氧化碳和多换有机物大量的颗粒物、有机化合物、一氧化碳和多换有机物等废气等废气。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境（四）热能开发利用对环境的影响（四）热能开发利用对环境的影响 1.1.地热能的特点与利用方式地热能的特点与利用方式 地热能是来自于地球深处的可再生热能。它起源地热能是来自于地球深处的可再生热能。它起源于于地球的高温熔融岩浆地球的高温熔融岩浆和和放射性物质（放射性物质（U

41、 U 、ThTh、K)K)的的衰变衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近地表。地壳后，把热量从地下深处带至近地表。水热型水热型: :即地球浅处（地下即地球浅处（地下1004500m1004500m）范围内的热水或）范围内的热水或水热蒸汽；水热蒸汽；地压地热能：即在某些大型沉积盆地深部（地压地热能：即在某些大型沉积盆地深部（36km36km）存在）存在着的高温高压流体，其中含有大量甲烷气体；着的高温高压流体，其中含有大量甲烷气体；干热岩地热能：是由于特殊地质条件造成高温但少水甚干热岩地热能：是由于特殊地质条件造成高温但少水甚至无水的干热岩体，需要人工注水的办法才能将其热至无水的干热岩体，需要人工注水的办法才能将其热能取出；能取出；岩浆热能：即储存在高温熔融岩浆体的巨大热能岩浆热能：即储存在高温熔融岩浆体的巨大热能。环境地质学环境地质学第六章第六章 能源与地质环境能源与地质环境 根据开发利用目的，可将根据开发利用目的，可将水热型水热型地热能分为地热能分为高温高温（150150）及）及中低温