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能源利用與保護
能源是指可能為人類利用以獲取有用能量的各種來源，如太陽能、風能、水能、蒸汽、化石燃料及核能、潮汐能等。能源是實現國民經濟現代化和提高人民生活水準的物質基礎。人均能源消耗量是衡量現代化國家人民生活水準的主要指標。但大量消耗能源的結果，不僅使環境付出了巨大的代價，而且對後代能源的供應構成威脅。
（一）能源的分類
人們從不同角度對能源進行了多種多樣的分類，如一次能源和二次能源，常規能源和新能源，可再生能源和不可再生能源等等。
一次能源是指從自然界直接取得，而不改變其基本形態的能源，有時也稱初級能源。二次能源是經過加工，轉換成另一種形態的能源。常規能源是指當前被廣泛利用的一次能源，新能源是目前尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣利用的一次能源。可再生的能源是能夠不斷得到補充供使用的一次能源；不可再生能源是須經地質年代才能形成而短期內無法再生的一次能源，但它們又是人類目前主要利用的能源。
根據能源消費後是否造成環境污染，又可分為污染型能源和清潔型能源。如煤炭和石油類能源是污染型能源；水力、電力和太陽能等是清潔型能源。
（二）世界能源消耗情況
1、世界能源消費情況概述
自本世紀50年代以來，隨著工農業生產的迅速發展和交通工具數量的增加，世界能源消耗速度急劇增加，尤其是發達國家，個人能源消耗水準越來越高，造成發達國家能耗很大。能源消耗最多的是美國，按人均能耗來計算，1986年美國人均耗能是發展中國家的34倍，是世界平均耗能的5倍。反映出世界能源消耗的極端不平衡，80年代只佔世界人口23%的發達國家卻消耗了世界能源消耗量的77%。我國人均能耗是最低的。1980年為0.61t/人，1986年增加到0.76t/人。而美國為9.43t/人，日本3.62t/人和英國5.33t/人。
從能源結構上看，石油是目前世界上消耗最多的能源，這是由於發達國家工業發展很快，石油消耗量很大，致使石油消耗比例增加，改變了60年代前以煤為主的能源結構。特別是美國和日本等國。但第三世界國家如中國、印度等還是以煤為主，1986年我國煤炭消耗佔總能耗的75.8%，印度佔67.8%。當前世界能源是以化石能源為主，而對核能和水力能的消耗比例，即使在發達國家也不高。
2、當前世界能源消耗的特點
1)
能源主要來自一次不可再生能源即石油、煤、天然氣及常規核燃料等
70年代和80年代以前，世界在一次能源消耗結構中，石油比例最大，佔40%以上，其次是煤，佔20%以上，再次是天然氣，佔10%以上。
2)
能源消耗水準差異甚大
佔世界1/4的工業化國家，消耗世界能源的3/4，其中，佔世界人口5的美國，能源消耗卻佔世界的25%。發展中國家能源消耗普遍較低。佔世界人口15%的印度，卻只消耗世界能源的1.5%，中國的人均能源消耗不到世界人均能耗的1/3。
3)
世界能耗在繼續增長
雖然，自1972年以來工業化國家的能耗程度(指能源消耗與國民生產總值之比)有所下降，但是，由於人口增長和發展中國家能耗的需求，世界平均能耗強度仍在繼續上升。能源消耗指數從1980年到1989年增長了17.8%，達103.3億t標準煤。
（三）我國能源利用特徵
[[right]][[image1]][[/right]]我國能源生產和消費的特徵包括：一是50年代石油靠進口，60年代自給，70年代煤炭、原油和石油製品均有出口，直到近年，石油製品再度進口；二是以煤為主的能源結構面臨嚴峻挑戰，1986年我國能源消費結構是煤炭佔66.03%，石油佔17.06%，天然氣為2.26%，水電為4.65%。我國是最大的煤炭消費國，這給環境造成嚴重污染，給交通運輸帶來嚴重的困難，因此能源結構急需改善；三是農村居民的生活所需能源以生物質能為主，嚴重破壞生態環境；四是人均能耗低而單位產值能耗高，因而，能源利用率急待提高。能源利用現狀可歸納為：
1、能源豐富而人均消費量少
就消費的絕對量來說，僅次於美國和前蘇聯，居世界第三位。但由於我國人口眾多，人均佔有消費量只有840kg，是美國的1/9，加拿大的1/11，只相當於世界平均水準的40%。
2、能源構成以煤為主、污染嚴重
煤炭在我國90年代一次能源中佔70%以上。全國直接燃燒煤炭總煤耗量的84%，與世界能源構成相比，我國煤炭的比重比世界平均水準高一倍以上。以煤炭為主能源是我國大氣污染嚴重的主要根源。據歷年的資料估算，燃煤排放的主要大氣污染物，如粉塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等，總量約佔整個燃料燃燒排放量的96%。其中燃煤排放的二氧化硫佔各類污染源排放的87%，粉塵佔60%，氮氧化物佔67%，一氧化碳佔70%。燃煤對我國城市的大氣污染作用尤為突出。
3、工業部門消耗能源佔有很大的比重
與工業國家相比，我國工業部門耗能比重很高，而交通運輸和商業民用的消耗較低。我國的能耗比例關係反映了我國工業生產中的工藝設備落後，能源管理水準低。
4、農村能源短缺，以生物質能為主
我國農村使用的能源以生物質能為主，特別是農村生活用的能源更是如此。在農村能源消費中，生物質能佔55%。目前，一年所生產的農作物秸稈只有4.6億t，除去飼料和工業原料，作為能源僅為43.9%，全國農產平均每年大約缺柴2∼3個月。
（四）能源利用對環境的影響
通常，任何一種能源的開發和利用都給環境造成了一定的影響。例如：水能開發利用可能造成地面沉降、地震、上下游生態系統顯著變化、地區性疾病(如血吸蟲病)蔓延、土壤鹽鹼化、野生動植物滅絕、水質發生變化等等；地熱能的開發利用能引起地面下沉，使地下水或地表水受到氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、二氧化硅的污染，水質發生變化等等。在諸多的能源中以不可再生能源引起的環境影響最為嚴重和顯著，它們在開採、運輸、加工、利用等環節都會對環境產生嚴重影響。它們給環境帶來的問題主要有以下幾方面：
1、城市大氣污染：一次能源利用過程中，產生大量的CO、SO2、NOX、TSP及多種芳烴化合物，已對一些國家的城市造成了十分嚴重的污染，不僅導致對生態的破壞，而且損害人體健康。歐盟每年由於大氣污染造成的材料破壞、農作物和森林以及人體健康損失費用每年超出100億美元。我國大氣污染造成的損失每年達120億元人民幣。如果考慮一次能源開採、運輸和加工過程中的不良影響，則造成損失更為嚴重。以採煤而言，世界每採1萬t煤，受傷人數為15∼30人，破壞土地200hm2(露天礦)，排出礦坑廢水達10萬t。
2、礦物燃料的燃燒，使大氣CO2濃度增加，溫室效應增強
工業革命前，大氣中的CO2按體積計算是每100萬大氣單位中有280個單位的CO2。之後，由於大量化石能源的燃燒，大氣CO2濃度不斷增加，1988年已達到349個單位，如果大氣中CO2濃度增加一倍，全球平均表面溫度將上升1.5∼3℃，極地溫度可能上升6∼8℃。這樣的溫度可能導致海平面上升20∼140cm，將對全球許多國家的經濟、社會產生嚴重影響。
3、酸雨：化石能源的燃燒產生的大量SO2和NOX等污染物通過大氣傳輸，在一定條件下形成大面積酸雨，改變酸雨覆蓋區的土壤性質，危害農作物和森林生態系統，改變湖泊水庫的酸度，破壞了水生生態系統，腐蝕材料，造成重大經濟損失。酸雨還導致地區氣候改變，造成難以估量的後果。
4、核廢料問題：發展核能技術，儘管在反應堆方面已有了安全保障，但是，世界範圍內的民用核能計劃的實施，已產生了上千噸的核廢料。這些核廢料的最終處理問題並沒有完全解決。這些廢料在數百年裏仍將保持著有危害的放射性。
（五）、未來的能源利用
1、未來的能源利用政策
目前全世界以煤為主的化石能源至少還要維持人類二三百年的需要，但如果核能利用的技術得到解決，則現在的能源可供全世界消耗二三百萬年；而所謂能源危機的悲觀前景也就消失了。但是，可供人類消耗的能源，包括太陽能，都是受到當時當地許多具體條件的限制的，難以作到隨意供應。因此有必要慎重考慮人類在與自然界進行質能轉換時，儘量降低不可再生能源的消耗速度；充分利用可再生能源以促進其迴圈再生；同時減少能源消耗對環境的危害，以達到人類對於自然環境的持續利用。未來的能源政策以可再生能源為基礎，提高能源利用效率，節約能源，緩解能源供求矛盾，減少環境污染的重要途徑。
2、利用生態學原理解決未來能源
生態學的基本原理和理論思想是自然保護的理論基礎，利用生態學原理來解決能源問題的基本思想有以下幾個方面：
1)
控制人口，減少能源消耗。自然生態系統規律揭示了任何物種發展過快或能量消耗過多，勢必引起該生態系統的崩潰。人口增長過快，同樣也加速了對能源消耗，特別是縮短了化石燃料的耗竭時間。因此，控制人口增長和能源的個人消耗，可以起到使人類生態系統能耗與環境供給相協調作用。[[left]][[image3]][[/left]]
2)
太陽能是重要的能源。自然生態系統所需的全部能量均來自於太陽能，即使目前使用的化石能源也是一種過去儲存的太陽能。太陽能的利用具有一定的優越性；一是用不盡的可再生能源；二是一種清潔能源，減少環境污染。既無毒氣體排出，也無可能影響地球氣候的CO2排出。
3)
多渠道解決能源平衡。生態學告訴我們，穩定的食物[[right]][[image2]][[/right]]網，其能量流動是多通道的，對於人口異常集中，生產高度發展和生活追求高標準的現代人類社會，更不可能有任何一種能源可以獨自滿足這個龐大的能量需求，而需要多種能源同時並用。不但要直接利用太陽能，而且也要間接利用諸如水電、風能、潮汐能、生物質能、地勢能等等可再生能源，只有這樣，才能滿足對能源的需求，並使環境污染和破壞降到最低限度，保證人類社會穩定地向前發展。
4)
充分利用能源並減少浪費。任何生態系統中能源的利用是充分的並沒有絲毫浪費。提高能源利用效率減少浪費是未來能源的關鍵。我國能源利用率約30%，發達國家為40%以上，美國為57%。因此，能源的利用具有極大的“能效”潛力。如熱電廠的餘熱可以為其他工業和居民區使用，使熱利用率提高，如若排入環境，不僅是浪費，而且能引起熱污染。
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