各种能源的开发利用对环境的影响
出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第1060页(1772字)
能源开发利用对环境产生着重要的影响。它为经济发展、提高人类生活质量、改造整个环境做出了积极的贡献。但一些落后的不尽合理的能源开发利用方式,给环境带来的破坏也十分严重,其危害程度因能源类别和开发利用方式的不同而差异甚大。
1.煤
煤炭的开发利用对环境的影响十分严重,煤的开采会导致地面下沉(地下开采)和地表破坏(露天开采),污染和破坏地下蓄水层,产生煤矸石和粉煤灰等大量固体废弃物,侵占土地。煤炭运输过程中还不可避免地排放粉尘,污染当地大气。最严重的是煤炭燃烧所致大气污染,无论是发电用煤还是工业终端用煤,都将向大气中排放二氧化碳、二氧化硫和烟尘等有害物质。煤炭燃烧是温室气体二氧化碳的最大来源。按单位有效能所排放的大气污染物计算,煤炭是对环境危害最严重的一种化石燃料。
2.石油和天然气
石油和天然气的开采对环境的影响与开采方式有关。陆上油、气开采会导致土地破坏,地下水污染,海上油、气开采会影响渔业和海洋生物环境,二者都会排放液态和固态废物。石油是便于运输的一次能源,但石油在生产、储存、运输过程中发生泄漏,将会对环境造成较大的影响。石油和天然气也同属化石矿物燃料,燃烧时都会向大气中排放碳,但因不同矿物燃料的含碳量不同,燃用同量的煤、石油和天然气,各自排放的二氧化碳量也不同,燃油较烧煤少30%,燃天然气则较烧煤少一半,故燃气相对比较清洁。此外,天然气的最主要成份甲烷也是一种影响较大的温室气体。
3.水电
水电是一种洁净的二次能源,但在大型水电工程的建设过程中,仍会对环境产生影响。修建水库会淹没大片土地,吞没森林,损害动植物物种,需要大规模安置移民。大坝会扰乱河流的自然流量,造成河床破坏,伤害水中生态系统,干扰鱼类和其他水生动物的产卵和迁徒方式,也将引起湿度、云量和降雨等气候变化。
4.生物质能
生物质燃料是一种传统能源,也是许多国家农村的主要能源的。生物质燃烧会产生大量烟尘,造成区域性大气污染;过量采樵、过度消耗薪柴,会使植被遭到破坏,加剧森林的退化,加大了“温室效应”的压力。大量使用秸杆和畜粪代替薪柴,会导致秸杆不能还田,使土壤有机质减少,肥力降低,生态环境恶化。
5.核能
核能即将成为最重要的潜在能源之一,也是后化石燃料时代的清洁能源之一。核能对环境的影响还有很大的不确定性。铀矿的开采与加工、燃料循环与发电、核废料与退役核电站的处置,其中每一个环节都有可能向周围环境泄漏有毒的或放射性物质。尽管核事故发生的概率很低,核能不比其它能源的安全性更差,与化石矿物燃料相比,核电给环境带来的损害也较小,但公众对核安全的忧虑仍是核能发展的最大障碍,故核能的环境评估是一个比较棘手的难题。
6.太阳能、风能、地热和潮汐能
太阳能、风能、地热和潮汐能都是可再生能源,对环境影响较小。地热对环境的不利影响包括排放二氧化碳等气体、污染地下水、废弃地热井的地面塌陷等。太阳能的大规模利用需占用大片土地。潮汐电站的设计中要考虑海洋鱼类的生态环境问题,但这些新能源同属清洁能源,它们的大量开发利用,有利于改善环境状况。
综上所述,矿物能源传统的开发利用方式付出了巨大的环境代价,对温室效应贡献突出,其中尤以燃煤带来的危害最大。积极寻求各种替代矿物燃料的清洁能源,如发展水电、核电及各类新能源,以改善能源结构,减轻环境污染,是非常明智的。鉴于矿物燃料在近期内仍将作为能源结构中的重要组成部分,不断研究应用矿物燃料,开发利用更为合理的新技术,以缓解环境危机是十分必要的。