高中地理人教版环境保护第三章自然资源的利用与保护 第三章第二节

第二节非可再生资源合理开发利用对策[学习目标]1.了解化石燃料的分布、消耗与前景。2.理解化石燃料开发利用中的环境问题以及合理开发利用措施。3.掌握主要清洁能源的优势与不足。一、化石燃料的合理开发与利用1．化石燃料的种类：主要包括煤炭、①石油、②天然气、油页岩等。2．化石燃料的分布(1)总特征：各种化石燃料在地球上分布很③不均衡。(2)煤炭分布总特征北半球多于南半球主要分布带④欧亚大陆；从我国的华北向西经新疆，横贯哈萨克斯坦、俄罗斯、乌克兰、波兰、德国、法国直到英国这两个煤带的煤炭储量占全球的96%北美洲的美国和加拿大也有一个煤带南半球煤炭分布断续分布在⑤澳大利亚和南非，煤质较好中国煤炭分布主要分布在⑥北方，其中⑦山西、陕西、内蒙古三省区的储量占全国的64%，南方除⑧贵州外，均严重缺煤(3)石油和天然气的分布总特征在地理分布上的集中程度更大于煤炭主要分布带在东半球，从⑨地中海地区经⑩中东到印度尼西亚其中以⑪中东、北非蕴藏量最丰富，中东是世界上最大的石油出口地区在西半球，从阿拉斯加，经加拿大、美国西部、墨西哥和委内瑞拉，到哥伦比亚中国的分布东部主要集中分布在大庆、辽河、大港、中原、胜利等油田和沿海大陆架主要集中在东部和西部西部主要分布在塔里木、⑫柴达木、准噶尔三大盆地及⑬吐鲁番—哈密盆地3.化石燃料的消耗与前景：存在⑭耗竭危机。4．化石燃料开发与利用中的环境问题(1)开采：破坏地表、占地、⑮废渣自燃、水土环境污染等。(2)运输与存放：污染空气、水与土壤；⑯破坏景观，造成污染。(3)利用：⑰污染空气，造成全球增温，导致酸雨形成。5．化石燃料合理开发与利用的主要措施(1)采用科学方法开采。(2)环境保护措施要与主体工程同时设计、⑱同时施工、同时验收、同时投入使用。(3)保护耕地，合理利用土地。(4)对化石燃料进行深加工和精加工。(5)实行⑲能源结构改革，在化石燃料中尽可能使用天然气。1．化石燃料在开采利用过程中会产生哪些环境问题？答案化石燃料在开采的过程中会造成植被破坏、地面塌陷等生态环境问题，以及占用大量的土地资源等。在利用的过程中主要是产生大气污染、水污染以及固体废弃物污染等环境污染问题。阅读材料，完成下列问题。材料一据测算，国内生产总值每增加1%，能源消费约增长10%。我国是世界上煤炭产量最高的国家，年产量已超过10亿吨。2000年，我国能源消费结构中，煤炭约占70%。我国电力生产的80%依靠煤炭作为燃料。材料二煤炭在开采、运输和利用过程中对环境造成的不良影响图片。(1)我国能源消费构成以煤炭为主，原因是什么？(2)结合图片，分析在煤炭开发利用过程中存在哪些主要问题？(3)简述解决这些问题的主要措施。答案(1)储量丰富，开发利用难度小。(2)矿产资源在开采、运输、存放、加工、利用过程中，都可能对环境产生较显著的不利影响。开采时破坏地表，如露天开采会引发滑坡、崩塌，井下采煤会导致采空区地面塌陷。煤炭堆放要占地，废渣可能会自燃。煤炭在运输和存放过程中可能会污染空气、水与土壤，破坏景观。煤炭在利用过程中输出能量的同时，会产生大量的CO、粉尘等，污染空气；释放大量的CO2，造成全球增温；释放SO2和氮氧化物导致酸雨的形成。(3)解决上述问题的主要措施：采用科学方法开采化石燃料资源；在能源资源开采与使用中，环境保护措施要与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用；在矿区生产中应保护耕地，合理利用土地；因开采能源资源而扰动、破坏土地，造成地面塌陷时，由采矿者负责进行复垦，恢复到可利用状态；实行能源结构改革等。化石燃料的合理开发与利用(1)化石燃料开发与利用中的环境问题化石燃料在开采、运输、存放、加工、利用过程中，都可能对环境产生较为显著的不利影响。煤炭在开采、运输和利用过程中可能对环境造成的不良影响(见下表)。过程影响开采破坏地表，如露天开采会引发滑坡、崩塌，井下采煤会导致采空区地面塌陷；煤炭堆放要占地，废渣可能会自燃；矿山排水造成水土环境污染等运输与存放运输过程可能会污染空气、水与土壤；煤炭的堆放要占用大量土地，可能破坏景观，造成污染利用会产生大量的CO、粉尘以及多种芳烃化合物，污染空气；释放大量的CO2，造成全球增温；释放SO2和氮氧化物，导致酸雨的形成，进而破坏水生生态系统；并可能改变土壤性状，危害农作物与森林生态系统(2)化石燃料合理开发与利用的主要措施迁移应用1下图为“我国北方某地区大规模开发矿产资源前后比较示意图”。读图回答问题。(1)列举在矿产资源开发过程中，该地区会出现的主要环境问题。(2)简述解决该地区上述问题的主要措施。答案(1)大气污染、水土流失等环境问题；过度挖煤，地面塌陷；破坏地下的含水层结构，污染地下水。(2)存放表土，随时分片回填；土地复垦，植树种草；加强对污染物排放的治理。(答对两点即可)解析第(1)题，通过两图的对比可以看出，煤炭的开采使得地表植被遭受破坏，容易引发水土流失等生态问题；过度挖煤会引起地面塌陷，破坏地下水的含水层结构；煤炭的运输与存放还会造成大气污染和水污染等。第(2)题，针对地表植被破坏可以加强绿化，开展土地复垦；针对地面塌陷可以采取回填的措施，对大气污染和水污染要加强治理。二、发展多元化结构的能源系统1．世界能源的总趋势：发展⑳多元化结构的能源系统和eq\o(○,\s\up1(21))高效、清洁的能源技术。2．太阳能：优点是能量eq\o(○,\s\up1(22))巨大、eq\o(○,\s\up1(23))无污染、用之不尽。缺点是只能在晴天获得，比较eq\o(○,\s\up1(24))分散。3．风能：优点是用风力发电，成本eq\o(○,\s\up1(25))较低，不产生空气污染。缺点是eq\o(○,\s\up1(26))不稳定，变化eq\o(○,\s\up1(27))大，风力发电往往存在储存和输送问题。4．水能：优点是大坝和电厂建成后，发电成本eq\o(○,\s\up1(28))较低，不产生eq\o(○,\s\up1(29))空气污染。缺点是大坝建设会对周围地区的环境带来不利影响。5．潮汐能：干净，eq\o(○,\s\up1(30))无污染，但大坝会阻碍船只和鱼类进出。6．生物能：传统的生物能利用方式会造成环境污染和资源浪费，eq\o(○,\s\up1(31))沼气是转换生物能的主要利用形式，是目前我国农村比较理想的生物能。7．地热能：优点是成本eq\o(○,\s\up1(32))低廉，缺点是可供开发的地点少，且更新速度eq\o(○,\s\up1(33))较慢。2．为什么说在我国的农村发展沼气是一种比较理想的能源利用方式？答案①农村发展沼气原料丰富；②制取沼气技术要求不高；③沼气是清洁能源，有利于环保；④沼渣可以增加土壤有机质，提高土壤肥力；⑤解决农村生活用能问题等。3．世界上地热能资源丰富的地区有哪些共性？答案位于板块与板块交界地带。能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。能源的开发与利用，极大地推动了世界经济和人类社会的发展。阅读材料，完成下列问题。材料一2014年7月26日，美国商务部对中国大陆和中国台湾输美光伏产品反倾销、反补贴调查做出倾销初裁。研究机构集邦科技(TrendForce)发至大智慧通讯社的报告称，本次判决结果中国台湾%～%)与中国大陆的税率材料二我国人均能源拥有量偏低，以煤为主的能源消费结构给环境带来了巨大的压力并影响经济持续平稳增长。因此，“十二五”规划提出：“加快发展风能、太阳能、生物能等可再生能源”。下图为“我国风能资源分布示意图”。(1)光伏发电是利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能，现在世界上很多国家都在大力发展太阳能发电项目。利用太阳能发电有何优缺点？(2)我国的哪些地区太阳能资源丰富？该地区太阳能资源丰富的原因是什么？(3)读我国风能资源分布图，我国风能资源丰富区主要分布在A________、B________等省区(填写省区简称)；C地风能资源累计小时数为________(小时)。(4)说出风能资源的优缺点以及A地区开发风能资源对当地经济发展和环境的影响。(5)为什么世界各国都在大力开发可再生能源？答案(1)利用太阳能发电的优点：太阳能属于可再生能源，能量巨大，清洁无污染。缺点：太阳能在地表分布较为分散，建设太阳能电站占地面积大，受天气、季节的影响比较大。(2)我国太阳能资源丰富区主要是青藏高原。青藏高原海拔高，空气稀薄，大气洁净度高，再加上阴雨天气少，大气对太阳辐射削弱得少，所以太阳能资源丰富。(3)内蒙古闽＜2000(4)风能的优点是可以再生，无污染；缺点是受地域和季节的限制。①将西部地区的资源优势转化为经济优势；②增加地方财政收入和就业机会，带动相关产业的发展；③改变当地居民生活能源结构，减少对当地生态环境的影响。(5)现在世界能源构成中以非可再生的矿物能源为主，随着世界人口的增长，经济的发展，人类对能源的需求持续增长，非可再生的矿物能源总有耗竭的那一天；再者，矿物能源的开发利用引起了一系列的环境问题，所以世界各地都在大力开发可再生能源。清洁能源的特点类型优点缺点利用形式我国主要分布地区太阳能能量巨大、无污染、可再生较分散，受天气、季节影响大光热转换、光电转换降水较少、光照充分的地区：西北、青藏高原风能风力发电成本较低，无污染风速稳定的地方少，风力又有季节性和短期变化，而且风力丰沛地区不一定是人口密集或经济发达地区，往往存在储存和输送问题风力发电风力较大的地区：青藏高原、西北、东部沿海地区水能发电成本较低，无空气污染可能对库区及其周围地区的环境带来不利影响水力发电水量丰富、地势落差大的地区潮汐能干净、无污染能源密度小，修大坝会阻碍船只和鱼类进出利用潮汐进行发电沿海地区生物能可再生直接燃烧会导致环境污染，也造成资源浪费农村比较理想的是发展沼气我国广大地区地热能成本低廉可供开发的地点不多，更新速度较慢，地热蒸汽中常含有一些有毒有害物质发电、取暖、建地热温室地热能丰富的地区，如青藏高原迁移应用2能源是人类社会发展的重要物质基础。下图是我国2023年一次能源消费结构图(一次能源指在自然界现成存在，不改变其形态就可直接取用的能源)。读图回答下列问题。(1)在图示能源消费结构下，能源利用过程中产生的主要大气环境问题有哪些？(2)水能是目前广泛使用的可再生能源，说明在其开发利用过程中应注意的环境问题。答案(1)总悬浮颗粒物增多导致空气质量下降；CO2增加增强温室效应；SO2等酸性气体增多导致酸雨蔓延。(2)生态系统破坏(生物多样性减少)；水质变化(水污染)；地质环境的不良影响(泥沙、淤积、地震、滑坡等)。1．中国石油、天然气资源分布中国油气资源丰富，分布不平衡，表现为空间不平衡性，北多南少、西多东少，还有发展与需求的不平衡性，西部供大于求、东部地区供不应求。这就成为调配的根源所在。2．我国可开发水能的分布(1)从教材图中可以看出我国可开发水能由高到低排列顺序依次是：西南、中南、西北、华东、东北、华北。(2)西南地区河流水量丰富，而且地处第一、二级阶梯的过渡地区，所以水能资源最丰富；中南地区可开发的水能资源居我国第二位，主要集中分布在长江三峡和西江中上游，因为这两河段地处南方亚热带季风气候区，水量丰富，而且都处于第二、三级阶梯的过渡地区，河流落差大，水能丰富；西北地区的水能资源主要集中在黄河的上游，因为该河段穿越第一、二级阶梯过渡地区，落差大，水能丰富；华东地区河流水量尽管丰富，但是地形平坦，落差小，东北和华北地区河流数量少，径流量较小，落差小，所以水能不丰富。我国决定在部分城市倡导推广使用乙醇作为汽车燃料，替代汽油，降低汽油的消耗，从而减少石油进口量。据此回答1～2题。1．用乙醇代替汽油的前景广阔，其主要原因是()A．乙醇可以从植物中提炼，具有可再生资源的特点B．乙醇可以改变石油成分，提高能源利用率C．汽油价格过于昂贵D．我国的乙醇生产处于过剩状况2．使用乙醇替代汽油，可产生的影响是()A．推动了汽车工业的迅速发展B．延长了汽车的使用寿命C．减轻大气污染D．提高汽车的行驶速度答案解析第1题，汽油是从石油中提炼的，石油是非可再生资源，总有枯竭的一天。而乙醇可以从植物中提炼，具有可再生资源的特点。第2题，乙醇的燃烧产物是二氧化碳和水汽，而汽油的燃烧产物为碳氢化合物和氮氧化合物。后者的燃烧产物能导致光化学烟雾的发生。中国海关近日发布数据显示，2023年全年中国累计进口原油亿吨，同比攀升%，其中12月当月进口原油2678万吨，单月进口量创历史新高。2023年中国原油进口依存度已由前一年的%上升到%。读“2023～2023年最大的10个对华原油供应国图”，完成3～4题。2023～2023年最大的10个对华原油供应国3．下列措施中，从“开源”方面能有效保证我国“石油安全”的措施有()①大力在海外投资石油的开发和经营②加速研究开发石油替代产品③建立国家石油战略储备库④建立多元化的石油进口渠道⑤加速国内石油资源的勘探与开采A．②③④⑤ B．①②④⑤C．①③④⑤ D．①②⑤4．解决我国能源问题的途径，正确的是()A．控制生产规模以减少能源消耗B．加强技术研发，提高能源利用率C．压缩不稳定性能源的利用比例D．立足国内能源，减少利用国外能源答案解析第3题，建立国家石油战略储备库不属于“开源”范围内容。第4题，因为经济要发展，所以不能用控制生产规模来减少能耗，不稳定性能源也要正常开发利用，要立足国内外能源市场，确保我国的能源供应。下图为“美国1933年4月发生的‘黑风暴’分布图”。读图，完成5～6题。5．此种灾害是一种()A．土壤侵蚀 B．土壤盐碱化C．水土流失 D．土壤污染6．引发该灾害的根本原因是()A．砍伐森林 B．过度耕种C．温室效应 D．灌溉不合理答案解析第5题，“黑风暴”是一种强风侵蚀裸露地表的灾害。根据题干材料可知，此时为春季，图示区域多大风，对植被较差的地表侵蚀强。第6题，美国西部原先有较好的植被覆盖，后来美国在向西部发展的过程中，大量破坏植被，许多地方被开垦为农田，从而使地表失去植被的保护，出现“黑风暴”。7．读“我国化石燃料产生相等能量情况下排放的污染物统计图”，完成下列问题。(1)图中图例A、B、C各代表石油、煤炭和天然气中的一种。据图分析A、B、C各代表的能源名称：A__________，B____________，C____________。(2)使用化石燃料对环境的不良影响主要表现在哪些方面？(3)当前世界能源消费结构中，天然气所占比例有增长的趋势，其主要原因是什么？(4)要解决化石燃料带来的环境问题，必须采取哪些措施？答案(1)煤炭石油天然气(2)(向大气中排放的)灰分会增加大气可吸入颗粒物含量，降低大气能见度；二氧化硫、二氧化氮会导致酸雨产生；碳氢化合物会导致光化学烟雾污染等。(3)在化石能源中，使用天然气对环境的污染最轻。(4)节约能源，提高能源利用率；发展洁净煤技术；调整能源结构；在能源开发上，面向可再生能源；开发利用新能源。教材P41思考提示1.会。石油资源是非可再生资源，它们的生成需要亿万年的时间并且需要一定的地质条件，就其总量来说是用一点少一点，加之人类消耗石油等化石燃料的量在快速增长，所以石油最终会耗竭。2．石油不仅是人类优质的能源，更是优质的化工原料，所以石油资源耗竭会影响化学工业的发展和生产、生活所需能源的供应，进而影响人们正常的生产和生活。3．提高化石燃料的利用率，开发替代能源，面向可再生能源，发展新能源，日益减少石油单纯作为燃料的比重，延长人类使用石油的时间。教材P44思考(上)提示我国的西北和青藏地区太阳能资源丰富。太阳能资源丰富与否直接取决于太阳辐射的强度和辐射时间的长短。而太阳辐射的强度和辐射时间的长短又主要与纬度位置、气候类型、季节等密切相关。教材P45思考提示水坝建设对环境造成的有利影响：①减少下游的洪灾；②全年都能为农田提供灌溉用水；③能生产低廉的水电；④库区可促进渔业的发展；⑤水库有利于发展旅游业。不良影响：①下游的农田和河口失去富含营养的泥沙；②阻断某些鱼类的迁移和产卵；③库区的水会淹没森林和农田；④大规模的水体会引发地震；⑤通过蒸发损失大量的水。[基础过关]2014年7月29日，国务院总理李克强在近期一次会议上表态称“(核电)年底之前怎么样都要启动了”。中国高层释放重启核电建设的信号，中国核电产业似乎只待一声发令枪响。据此回答11．在山东东部沿海建核电站的主要目的是()A．经济发达，科技领先，建站优势明显B．缓解山东能源供应紧张的状况C．人口稠密，交通便利，建站优势明显D．解决矿产资源贫乏的状况2．目前，在中国的能源消费结构中，消费比例由高到低排序正确的是()A．煤炭、石油和天然气、水电、核能B．煤炭、水电、石油和天然气、核能C．石油和天然气、煤炭、水电、核能D．煤炭、核能、石油和天然气、水电3．关于在我国大力发展核电的意义的叙述，不正确的是()A．加速发展多元化能源供应体系，提高清洁能源在能源消费结构中的比重B．是应对我国国内能源紧缺状况在短期内难以改变的措施之一，填补能源需求缺口C．是我国的宏观能源形势及建立节约型社会的唯一举措D．可改善我国的生态环境，尤其是有利于改善东部沿海经济发达地区的大气质量答案解析第1题，随着山东省社会经济的发展，能源供应紧张，迫切需要建设一个与全省发展定位相匹配、与社会经济发展相协调的能源保障体系，为实现社会经济又好又快发展提供能源支撑。第2题，目前世界的能源消费结构是以石油为主，而我国是以煤炭为主，在我国能源消费结构中，清洁能源如天然气、水能、核能等所占的比重偏小。第3题，大力发展核电是我国的宏观能源形势及建立节约型社会的重要举措而不是唯一举措。4．我国的下列省级行政区中，不适宜建设风力发电站的是()A．新疆 B．内蒙古C．重庆 D．浙江答案C解析风力发电站应该建在风力资源丰富的地区，我国风力资源丰富的地区主要是西北地区和东南沿海地区。重庆位于四川盆地内，风速较小，不宜建风力发电站。下图是“不同国家单位GDP能源消耗变化图”。读图完成5～6题。5．美国与日本相比()A．美国单位GDP能耗一直高于日本B．两国从高能耗到低能耗同步过渡C．美国能源利用率高于日本D．美国早期能耗增长比日本缓慢6．目前，发展中国家单位GDP能耗超过发达国家的主要原因是()A．持续开发能源资源，能源丰富B．人口持续增长，能源紧张C．工业发展迅速，大量进口能源D．生产粗放，能源利用效率低答案解析第5题，图中反映出的能耗变化是随时间发生变动的，这个过程并不是单纯的上升或者下降，在具体分析时要根据选项的要求做出判断。第6题，目前发展中国家能耗普遍高于发达国家主要是技术落后造成的。7．关于沼气的叙述，错误的是()A．沼气的主要成分是CH4B．沼气是清洁能源，有利于净化环境C．使用沼气，易导致饲料的缺乏D．使用沼气有利于建立良性循环的生态环境答案C解析农村用沼气作为能源，节省秸秆，不但不会发生饲料短缺问题，而且饲料相对增多。8．读下面漫画，回答问题。(1)材料中漫画反映的问题是____________。(2)我国已成为世界第二大石油消费国和第一大石油消费增量国。2023年，我国对进口石油的依赖度达到55%，接近国际上通行的安全警戒线，开始威胁到国家石油安全。你认为应该采取哪些措施来应对？(3)随着汽车排放的尾气与燃油工厂排放的废气的大量增加，城市中的大气环境问题日益恶化，主要造成____________问题。分析这种大气污染的危害。答案(1)油价上涨(2)使我国石油进口来源多元化；增加战略石油储备；节约能源，提高石油的利用效率；大力开发新能源，发展多种形式的替代能源。(合理即可)(3)光化学烟雾危害：刺激眼睛和咽喉，严重时破坏人体呼吸系统；对植物和橡胶物品产生损害。解析第(1)题，命题着眼于考查在图中提取信息的能力以及目前国际经济形势，并根据此形势对图示内容作出合理的解释。第(2)题，我国对外石油依赖程度高，威胁到国家的石油安全；命题从这一角度出发，多角度分析应对我国能源安全的战略对策。第(3)题，燃油产生的废气对城市大气造成污染，其中光化学烟雾危害比较大；危害生态环境和人体健康。[能力提升]下图是“2023年河北、甘肃、四川、黑龙江四省能源生产结构图”。读图完成9～10题。9．与四省能源生产结构相关的叙述，正确的是()A．以可再生能源为主B．清洁能源的比重大C．不利于减排温室气体D．有利于降低酸雨危害10．制约①省进一步开发水能的地理条件，正确的是()A．水能资源蕴藏量小B．水能资源分布分散C．水能富集地人口分布稀疏D．水能富集地地质条件复杂答案解析第9题，由图可知四省能源生产结构以原煤、原油为主，可再生能源及清洁能源比重小，故A、B错误。以原煤和原油为主的能源生产结构会排放大量的CO2和SO2等气体，不利于减排温室气体，会加重酸雨危害，故C正确。第10题，读图分析可知①为四川省，②为黑龙江省，③为甘肃省，④为河北省，四川省因处于第一、二级阶梯交界处，水能丰富，但同时由于当地地质条件复杂，水能开发利用受到限制，故选D。能源是现代人类生存发展的重要资源，作为清洁能源的风能具有重要的利用价值。据此回答11～13题。11．下列与风能有关的叙述，正确的是()A．风能属于来自太阳辐射的能源B．风能是一种非可再生资源C．撒哈拉沙漠是风能开发最好的地区D．风能发电投入少，效益好12．我国内蒙古高原和东部沿海都是风能资源丰富的地区，两地利用风能最佳季节分别是()A．秋季、春季 B．冬季、夏季C．冬季、春季 D．夏季、秋季13．塔里木盆地内部是我国风能资源相对贫乏的地区，其主要原因是()A．距海遥远，深居大陆的腹地B．岩石裸露，下垫面摩擦力大C．盆地地形，周围有高山阻挡D．海拔较高，气温日较差小答案解析第11题，风能的根本来源是