資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展4章資源與環(huán)境-能源-礦產(chǎn)課件

資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展

第四章資源與環(huán)境第四章資源與環(huán)境第一節(jié)自然資源的涵義、類型與性質(zhì)第二節(jié)能源與環(huán)境第三節(jié)礦產(chǎn)資源的利用與保護(hù)第四節(jié)水資源的利用與保護(hù)第五節(jié)土地資源的利用與保護(hù)第六節(jié)森林資源的利用與保護(hù)來源概念意義《辭?！诽烊淮嬖诘淖匀晃飶?qiáng)調(diào)了自然資源的天然性，也指出空間(場(chǎng)所)是自然資源《英國大百科全書》人類可以利用的自然生成物，以及形成這些成分的源泉的環(huán)境功能明確指出功能也是自然資源聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在一定時(shí)間、地點(diǎn)的條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值的以提高人類當(dāng)前和將來福利的自然環(huán)境因素和條件的總稱《中國資源科學(xué)百科全書》人類可以利用的、自然生成的物質(zhì)和能量，是人類生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)表1自然資源的涵義共同點(diǎn)：自然資源看做是自然過程所產(chǎn)生的天然生成物。

任何自然物要成為自然資源以前，必須滿足兩個(gè)前提：首先，必須有獲得和利用它的知識(shí)和技術(shù)技能；其次，必須對(duì)所產(chǎn)生的物質(zhì)和服務(wù)有某種需求。如果自然物不能滿足成為自然資源的任一前提，那么自然物質(zhì)仍然只是“中性材料”，而不能作為人類社會(huì)生活的“初始投入”，這就是自然資源對(duì)于社會(huì)的有效性。資源有效性是區(qū)別自然界中非資源成分的根本所在，或者說資源就是作為滿足人類需要的手段或?qū)ο蠖嬖诘?。資源界定的一個(gè)重要特性——資源定義的動(dòng)態(tài)性。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品和服務(wù)有了一系列的新需求，這刺激了技術(shù)革新，并導(dǎo)致對(duì)自然環(huán)境要素的有用性重新進(jìn)行評(píng)價(jià)。然后，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的變化又影響社會(huì)結(jié)構(gòu)，資源與技術(shù)的關(guān)系就如此循環(huán)往復(fù)。除了技術(shù)因素外，人的需要還與文化背景有關(guān)，因此自然物是否被看做自然資源，常常取決于信仰、宗教、風(fēng)俗習(xí)慣等文化因素。自然資源的范疇隨著人類社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷變化，從而導(dǎo)致人類對(duì)自然資源的認(rèn)識(shí)，以及自然資源開發(fā)利用的范圍、規(guī)模、種類和數(shù)量等都在不斷變化。技術(shù)革新使原先無價(jià)值或未利用的自然物質(zhì)變?yōu)橘Y源，是推動(dòng)資源定義演變的重要力量，但知識(shí)和技術(shù)技能僅僅創(chuàng)造出一些機(jī)會(huì)，并不是決定性的力量。

二、自然資源的分類屬性分類地理特征礦產(chǎn)資源、氣候資源、水利資源、土地資源、生物資源用途工業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、服務(wù)業(yè)資源生命性有機(jī)資源植物、野生動(dòng)物、魚類和其他海洋生物無機(jī)資源空氣、水、土地、土壤、礦物燃料、金屬等有限性非耗竭資源空氣、水、太陽能耗竭資源除上述三者以外的可替代性可替代自然資源、不可替代自然資源表2自然資源分類

地?zé)崮苁怯傻貧こ槿〉奶烊粺崮?，這種能量來自地球內(nèi)部的熔巖，并以熱力形式存在，是引致火山爆發(fā)及地震的能量地球內(nèi)部的溫度高達(dá)7000℃，而在80至100公英里的深度處，溫度會(huì)降至650至1200℃。透過地下水的流動(dòng)和熔巖涌至離地面1至5公里的地殼，熱力得以被轉(zhuǎn)送至較接近地面的地方。高溫的熔巖將附近的地下水加熱，這些加熱了的水最終會(huì)滲出地面。運(yùn)用地?zé)崮茏詈?jiǎn)單和最合乎成本效益的方法，就是直接取用這些熱源，并抽取其能量。地?zé)崮苁强稍偕Y源。

據(jù)美國地?zé)豳Y源委員會(huì)（GRC）1990年的調(diào)查，世界上18個(gè)國家有地?zé)岚l(fā)電，總裝機(jī)容量5827.55兆瓦，裝機(jī)容量在100兆瓦以上的國家有美國、菲律賓、墨西哥、意大利、新西蘭、日本和印尼。我國的地?zé)豳Y源也很豐富，但開發(fā)利用程度很低。主要分布在云南、西藏、河北等省區(qū)。三、自然資源的特性從區(qū)域的角度分析：地域性整體性綜合性從自然資源生成的角度分析：變動(dòng)性穩(wěn)定性3．從人類開發(fā)利用的角度分析：有限性選擇性增值性自然資源在人地關(guān)系中的重要作用自然資源與人類活動(dòng)的關(guān)系第二節(jié)能源與環(huán)境人們的生活離不開能源；能源的利用引起了嚴(yán)重的環(huán)境污染。工業(yè)城市煙囪排放的SO2等易形成酸雨的污染氣體、汽車尾氣排放的NOx形成毒性很強(qiáng)的光化學(xué)煙幕、電廠及核電站引起的“熱污染”…解決污染問題，除認(rèn)真治理外，根本的解決辦法是大力開發(fā)清潔能源如太陽能、氫能等，盡量減少化石能源的使用量。

當(dāng)今人類的生活已離不開能源，因此人類不斷向自然索取能源。海上開采石油西氣東輸

索取能源是必然的還是偶然的？破壞環(huán)境是必然還是偶然的？必然和偶然性哪個(gè)是主導(dǎo)?索取能源既是必然也是偶然的，也可以說成是偶然性中存在著必然，因?yàn)槿祟惿鐣?huì)已發(fā)展到一定階段，物質(zhì)社會(huì)的穩(wěn)定和發(fā)展已不能缺少能源;但假使近代人類社會(huì)沒有工業(yè)革命和科學(xué)的興起，還處于之前的社會(huì)發(fā)展水平，人類還需要索取能源嗎?由于人類社會(huì)總是不斷向前發(fā)展的，因此必經(jīng)要經(jīng)歷這樣一個(gè)階段，因此索取能源的必然性是起主導(dǎo)的，是通過偶然性表現(xiàn)出來的。

開發(fā)無污染的新能源

充分利用能源，節(jié)約能源；

保護(hù)環(huán)境，保護(hù)資源；

制定法律法規(guī)，提高公民的意識(shí)；

如果人類都有愛護(hù)能源和保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，人類將同自然合諧相處，人類社會(huì)將不斷向前發(fā)展。(一)能源的分類1、按能源的加工分⑴一次能源：指從自然界直接取得，而不改變其基本形態(tài)的能源，有時(shí)也稱為初級(jí)能源，包括煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、太陽能等。⑵二次能源：指經(jīng)過加工，轉(zhuǎn)化成另一種形態(tài)的能源，也稱為人工能源，包括電、焦炭、煤氣、各種石油制品等。一、能源的分類及利用情況2、按能源再生分⑴再生能源：是能夠不斷得到補(bǔ)充供使用的一次能源，如太陽能、水能等。⑵非再生能源：是須經(jīng)過地質(zhì)年代才能形成而短期無法再生的一次能源，如煤、石油等。3、按能源性質(zhì)分⑴燃料能源：指在使用時(shí)經(jīng)過燃燒產(chǎn)生熱量的能源，如化石(煤、石油)能源、生物能、核能等。⑵非燃料能源：指使用時(shí)不經(jīng)過燃燒，如風(fēng)能、水能、太陽能等。4、按能源利用技術(shù)分⑴常規(guī)能源：是指當(dāng)前被廣泛利用的一次性能源，如當(dāng)前所用的煤炭、石油、天然氣、水能等。⑵新能源：指目前尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣應(yīng)用的一次性能源，如太陽能、生物能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿仁强稍偕男履茉矗司圩內(nèi)剂鲜遣豢稍偕男履茉?。世界十大可再生能源工程介紹

1、世界上最大的陸上風(fēng)力發(fā)電廠：美國德克薩斯州Taylor和Nolan郡的Horse

Hollow風(fēng)電廠。發(fā)電能力更是達(dá)到駭人的40億瓦

佛羅里達(dá)光能公司

2、世界上最大的海上風(fēng)力發(fā)電廠：英國林肯郡的Lynn

and

Inner

Dowsing風(fēng)電廠峰值發(fā)電量最高達(dá)194兆瓦

3、世界上最大的河流潮汐能電站：

法國布列塔尼半島的Rance潮汐能電站1967年建成、總投資約1.34億美元的法國Rance潮汐能大壩，它是世界上最早也是目前依然第一大的河流潮汐能發(fā)電站?？傃b機(jī)容量達(dá)2410兆瓦。

4、世界上最大的海上潮汐能電站：

愛爾蘭Strangford灣的SeaGen電站容量有1.2兆瓦

5、世界上最大的太陽能熱電廠：

美國加利福尼亞州南部的SEGS電廠

機(jī)容量為354兆瓦從現(xiàn)在到2017年建立14座太陽能電廠，總裝機(jī)容量達(dá)2600兆瓦。6、世界上最大的太陽能光電廠：

西班牙Olmedilla

Photovoltaic

Park電廠晴朗天氣下一天可以產(chǎn)生60兆瓦電能

7、世界上最大的地?zé)崽铮?/p>

美國加州Sonoma

and

Lake縣境內(nèi)的大間歇泉它所產(chǎn)生的電能占加州北海岸地區(qū)總電量的60%多。美國第一座地?zé)犭姀S是在1960年于大間歇泉上建成，當(dāng)時(shí)的發(fā)電量為11兆瓦，現(xiàn)在該地區(qū)單個(gè)電廠的平均發(fā)電量為50兆瓦。但是印尼很快要修建最大的地?zé)犭姀S，其發(fā)電量達(dá)330兆瓦。

8、世界上最大的生物能電廠：芬蘭

位于芬蘭境內(nèi)的Oy

Alholmens

Kraft生物能電廠，燃燒物來源主要有樹皮、樹枝和泥炭，工廠里安裝著世界上最大的鍋爐——產(chǎn)生550兆瓦的熱能，可以輸出的最大電能為240兆瓦（24萬千瓦），同時(shí)產(chǎn)生160兆瓦的蒸汽(可供附近的工廠和居民使用)。工廠的經(jīng)理介紹道：我們一天得要120車滿載的生物燃料才行，每車燃料僅僅夠燃燒6-7分鐘。9、最大的波浪能電廠：葡萄牙世界上第一座也是唯一的一座商用波浪能電廠有500英尺(約150米)長(zhǎng)，11英尺(約3.5米)寬，它像蛇一樣蜿蜒，部分漂浮于海面部分侵入海里。該工程耗資1300萬美元，目前發(fā)電量為2.25兆瓦，西班牙計(jì)劃擴(kuò)大規(guī)模以使總發(fā)電量達(dá)到21兆瓦。

10、世界上最大的水電站：中國三峽

2007年12月18日，中國的三峽水電站發(fā)電能力達(dá)到141億瓦，超過了巴西和巴拉圭邊界上的發(fā)電量140億瓦的Itaipu水電站，成功登上了世界第一的寶座。到2011年，三峽大壩發(fā)電量會(huì)有180億瓦，相當(dāng)于18個(gè)大型核電廠，它的一個(gè)主發(fā)電機(jī)組發(fā)電能力就有700兆瓦。預(yù)計(jì)在2020-2025年完工的Grand

Inga大壩，位于剛果共和國的剛果河上，其發(fā)電量達(dá)390億瓦。（二）世界能源利用的進(jìn)展和當(dāng)前能源消費(fèi)特點(diǎn)時(shí)期能源類型特點(diǎn)原始時(shí)代生物質(zhì)能源能源結(jié)構(gòu)中增加煤炭，水能和風(fēng)能利用較少工業(yè)化時(shí)代（蒸汽機(jī)發(fā)明）煤及煤制品蒸汽機(jī)能源利用率低，汽輪機(jī)等能源利用率高石油時(shí)代（內(nèi)燃機(jī)、飛機(jī)發(fā)明）石油和石油制品石油消費(fèi)高圖4.4：世界能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)

目前世界能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)是：石油40％，煤炭25％，天然氣25％，核電和水電約10％。這樣就由以煤為主逐步演變?yōu)榍鍧?、高效、低碳或無碳的能源系統(tǒng)。①能源主要來自一次性不可再生能源，以石油、煤炭、天然氣及常規(guī)核燃料為主；②近來一次性能源消耗結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，天然氣比例明顯上升；③煤炭的用量將會(huì)增加，能源利用率會(huì)提高；④將加速開發(fā)可再生能源，特點(diǎn)是清潔能源的開發(fā)將加速，但不會(huì)太快；⑤能源消耗水平差異很大；⑥世界能源消耗在繼續(xù)增長(zhǎng)，能源緊張時(shí)世界性問題。21世紀(jì)世界能源消費(fèi)的特點(diǎn)：（三）中國能源問題及利用人均能源資源和人均消費(fèi)量不足能源構(gòu)成以煤為主能源分配不均工業(yè)部門消耗能源所占比重較大農(nóng)村能源短缺，主要以生物質(zhì)能為主能源利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重1、中國能源利用現(xiàn)狀2、能源與環(huán)境污染（1）化石燃料的影響

①開采過程

開采事故:在化石燃料開采過程中發(fā)生開采事故，造成職業(yè)性傷害。一是出于塌方、瓦斯爆炸、透水等事故，造成人員傷亡；二是由于粉塵、礦井瓦斯(主要是甲烷、乙烷、丙烷、二氧化硫、一氧化碳等)污染，造成工人矽肺病等職業(yè)病及其他疾病。（三）中國能源問題及利用破壞生態(tài)平衡由于采礦造成生態(tài)系統(tǒng)破壞，如礦井采掘破壞地層力學(xué)平衡，形成采空區(qū)，引起巖層位移、變形，引起地面沉陷、地震等現(xiàn)象，破壞農(nóng)田、道路、管線、建筑等；露天采礦需要侵占大量土地，破壞植被，引起粉塵飛揚(yáng)等。環(huán)境污染在采礦生產(chǎn)中產(chǎn)生大量礦井廢水和含油廢水，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，特別是對(duì)地下水的污染非常嚴(yán)重，長(zhǎng)時(shí)間都難以恢復(fù)。②運(yùn)輸過程能源公運(yùn)輸過程中會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵、廢水等問題，對(duì)鐵路線和河流、海洋造成嚴(yán)重污染。③加工過程化石燃料在加工過程產(chǎn)生各種有毒有害的廢水、廢氣，污染環(huán)境。如煤炭焦化過程中，會(huì)產(chǎn)生大量含芳香烴碳?xì)浠衔?、硫化氫、氰、焦油、酞等有害物質(zhì)的廢水、廢氣、排入環(huán)境后，造成污染。④利用過程Ⅰ、排放污染物，污染環(huán)境Ⅱ、CO2造成溫室效應(yīng)Ⅲ、造成環(huán)境的熱污染問題沙石掩埋農(nóng)田開采入口煤炭粉塵污染嚴(yán)重（2）核電站與污染

核電是利用原子能來發(fā)電的，是和平利用原子能、造福人類的途徑。核電站存在放射性污染及安全問題，其主要問題有：①慢性輻射的影響問題②放射性廢物的污染③反應(yīng)堆安全問題（3）水力發(fā)電對(duì)環(huán)境的影響①自然方面②水質(zhì)變化③生物方面④社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面

附：長(zhǎng)江三峽工程對(duì)生態(tài)及環(huán)境的影響與對(duì)策目前存在的主要環(huán)境問題：(1)上游自然生態(tài)、森林資源遭破壞，水土流失嚴(yán)重；(2)中下游平原地區(qū)地勢(shì)低洼，洪水位高出兩岸地面6—17

米，受洪水嚴(yán)重威脅，特別是荊江河段，素有“長(zhǎng)江之險(xiǎn)險(xiǎn)于荊江”之說；(3)下游和河口地區(qū)污染嚴(yán)重，魚類資源逐年減少；(4)庫區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，是全國連片貧困地區(qū)之一，城鎮(zhèn)衛(wèi)生條件差，有的城市降塵、SO2、酸雨和水體污染相當(dāng)嚴(yán)重。1、防洪2、航運(yùn)3、發(fā)電4、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展5、保護(hù)環(huán)境6、其他方面

有利影響及綜合效益：

不利影響：對(duì)長(zhǎng)江魚類資源的影響對(duì)庫區(qū)及沿岸陸地生態(tài)的影響三峽工程對(duì)河道及湖泊環(huán)境的影響對(duì)庫區(qū)地質(zhì)的影響其他影響

3、未來的能源供應(yīng)⑴太陽能的利用①太陽能的熱利用②太陽能的光電利用太陽能光電雕塑美化亮化

（三）中國能源問題及利用（2）生物質(zhì)能與沼氣生物質(zhì)能是可再生能源，生物質(zhì)能的本質(zhì)是對(duì)太陽能的間接利用。沼氣是生物質(zhì)經(jīng)過厭氧微生物發(fā)酵而產(chǎn)生的一種混合氣體，其組成成分主要是甲烷、二氧化碳、氨氣等(表4—5)。（3）風(fēng)能①風(fēng)能就是空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的能量②風(fēng)能利用就是將自然界風(fēng)的能力經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成有用的能量。③我國對(duì)風(fēng)能的利用，主要有風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力抽水和風(fēng)力助航等三種形式。目前我國最大的風(fēng)能基地：—新疆達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電廠（4）海洋能潮汐：白天的海水漲落稱為潮，晚上海水漲落稱為汐，合起來稱為潮汐。利用潮汐的能量有如下方式：①潮汐磨②潮汐發(fā)電（5）未來快中子增殖反應(yīng)堆快中子增殖反應(yīng)堆是利用鈾的另一個(gè)同位素U-238，在發(fā)生裂變反應(yīng)時(shí)溫度更高，因而熱效率更高，可達(dá)40％以上，而同位素U-238在天然鈾中占99.283％，其儲(chǔ)量很大，作為能源可以利用較長(zhǎng)時(shí)期。

（6）核聚變能4、我國的能源供應(yīng)和環(huán)境保護(hù)⑴

控制人口，減少能源消耗⑵提高能源利用效率⑶煤的綜合利用和燃燒技術(shù)的改進(jìn)⑷保護(hù)農(nóng)村生態(tài)平衡的能源政策⑸因地制宜開發(fā)多種能源（三）中國能源問題及利用第三節(jié)礦產(chǎn)資源的利用與保護(hù)

1.金屬礦產(chǎn)：是指經(jīng)過冶煉、加工可以從中提取金屬元素和產(chǎn)品的礦產(chǎn)。我國金屬礦產(chǎn)種類齊全資源豐富,特點(diǎn)鮮明。我國中、東部地區(qū),已經(jīng)形成了眾多大型的金屬骨干原料基地。一、礦產(chǎn)資源的分類種類物質(zhì)鋼鐵基本原料礦產(chǎn)鐵、錳、鉻、鈦、釩有色金屬礦產(chǎn)銅、鉛、鋅、鋁、鎂、鎳、錫、鉬、鉍、汞、銻、鉑族金屬、金、銀稀有金屬礦產(chǎn)鉭、鈮、鈹、鋰、鋯、銫、銣、鍶、鈰族元素、釔族元素分散元素礦產(chǎn)鍺、鎵、鉈、鎘、錸、鈧等放射性金屬礦產(chǎn)鈾、釷、鐳我國金屬礦產(chǎn)分類

表4.2：2、非金屬礦產(chǎn)種類物質(zhì)冶金輔助原料菱鎂礦、耐火粘土、硅石、石灰石、云白石、螢石等特種非金屬礦產(chǎn)金剛石、水晶、云母、冰洲石、光學(xué)螢石、硼、青石棉，電氣石等化學(xué)原料非金屬礦產(chǎn)磷、硫、鉀鹽、鎂鹽、天然堿、芒硝、鉀長(zhǎng)石、重