左玉辉《环境学》(第2版)笔记和典型题(含考研真题)详解(资源—环境调控)【圣才出品】

第十五章 资源—环境调控

15.1 复习笔记

【知识框架】

【重点难点归纳】 一、能源利用五律解析 1．化石能源 （1）自然解析 首先，作为能源的一个必要条件是储量要足够丰富，在考察储量的同时还要考虑能源的

可再生性和地理分布。其次，能源本身的自然属性，包括能量密度和能源形态也要加以考虑。 ①资源量

总体而言，我国化石能源资源紧缺，虽然煤炭资源是国内最具优势的能源，但资源量也不容乐观，石油和天然气等优质资源尤其短缺。我国能源供应将面临长期后备资源不足，特 化石能源 核能

能源利用五律解析 水电

风能和太阳能

生物质能 “四地”

“四地”平衡基本概念 “四地”平衡 土地利用五律解析 我国土地利用现状及需求预测 “四地”平衡五律解析 自然解析

技术解析

水资源—环境调控—大西线调水 经济解析

社会解析

环境解析

资

源—环境调控

别是优质能源资源短缺的矛盾。近期来看，化石能源的资源量可以保证与目标的协同，但从长远来看，化石能源的资源量是有限的，终将耗竭，供给不可持续，与目标拮抗。

图15-1 化石能源五律解析（近期）

图15-2 化石能源五律解析（远期）

②自然属性

a．能源本身的自然属性，包括能量密度和能源形态，是决定能源开发利用重要因素。

b．相对于化石能源而言，多数可再生能源能量密度低、分散性强、不稳定、不连续，随时间、季节，以及气候等变化，造成现有可再生能源利用技术的成本高、效率低，大规模推广应用困难。

c．为了供应适合消费需要的能源，必须将能源转换成为容易储存、运输、分配并能在各种设备中使用的形态。

（2）技术解析

①洁净煤技术

洁净煤技术是指提高煤炭利用效率、减少环境污染的煤炭开发、燃烧、转化、污染控制等新技术组成的技术体系。

②油气利用技术

石油和天然气的需求持续增加，但其供应却严重不足，供求矛盾日益加剧，由此产生的对油气高效开采和加工利用新技术的需求也越来越迫切。

③电力

从发电设备技术看，提高火电的转化效率，降低火电机组的供电煤耗是可行的。

（3）经济解析

目前化石能源的市场价格主要是由供求关系决定的，并未能体现出化石燃料的真实价格。长远来看，尽管化石燃料支撑了世界经济的持续增长，但其资源量的短缺性将使其价格逐渐升高，难以继续支撑经济的发展。寻找廉价的替代能源，并且尽可能使用廉价的能源以提高能源消费和经济发展的协同度是世界共同面临的问题。

（4）社会解析

①能源安全意味着在国家、地区、消费者等各层面，在社会经济发展的任何阶段都能有足够的、多样的、环境友好的和能支付得起的能源供应和服务，从而保证国家和社会的可持续发展。要达到长期能源安全，应大力发展替代能源，保障能源安全。

②严峻的安全生产状况不仅严重威胁着人民群众的生命安全和健康，也影响到我国的社会安定、和谐及国际形象。

（5）环境解析

①传统化石能源的局限性，是造成能源和环境问题、阻碍可持续发展的重要因素。化石能源从开采、加工、运输到使用的全过程中造成了严重的环境问题。

②从近期来看，化石能源的污染及温室气体排放与环境目标是偏离的；而从长期来看，随着技术进步，化石能源对环境的影响可以实现与目标的协同。

2．核能

（1）自然解析

随着新型反应堆和更先进的燃料循环技术的应用，可以将核能的长期可利用性从100年延长到数千年。随着人口增加和经济增长，核电需求会进一步增加，无论核电需求增长到什么样的程度，铀资源都能满足未来的需求。

（2）技术解析

①核裂变

a．第一代核电技术是指从当年的军用核反应堆转为和平利用原子能的核反应堆；

b．第二代核电技术是专门为发电而设计核电站，全世界多数核电站都属于第二代；

c．第三代核电技术对核反应堆堆型进行重新设计，更加安全；

d．第四代核电技术概念的提出标志着核电在技术上加快了发展的步伐。

②核聚变

受控核聚变能源被认为是最终解决人类能源问题的途径。

（3）经济解析

核电站由于工程大、设备要求严、安全性要求高，因而造价比较高，但随着社会的发展和技术的进步，核电站的建造费用将下降；而火电厂因需要安装静电除尘、烟气脱硫和选择性催化还原等设施以降低外部成本，建造费用将增加，因此两者的建造费用将逐渐趋于相同。

（4）社会解析

核安全事故受到社会广泛关注，公众对核的问题比较敏感，发生核安全事故会引起恐慌。积极发展核电有利于保障国家能源安全。发展核能对保障我国能源供给意义重大，我国已经

用“积极发展核电”代替了过去的“适度发展核电”的政策，积极发展核电有利于保障国家能源安全。

（5）环境解析

与火电相比，核电是清洁能源。虽然核电站每年产生的核废料很少，但其中有些放射性核素的半衰期极长，如何妥善处置这些核废料，使它们在漫长的岁月中不至于释放到环境中去，是科学家和公众非常关心的问题。到目前为止，放射性废物处理尚未找到完全安全、有效的方法，国内外公认比较好的处理技术是深部地层埋藏。

近期来看，核裂变能在经济、社会和环境方面与目标存在一定程度的偏离，见图15-3，但从长远来看，随着技术的进一步发展，核裂变能的发展与目标是协同的,见图15-4。而受控核聚变由于技术还不成熟，使得其在技术、经济、社会和环境方面存在不确定性，与目标存在一定程度的偏离，见图15-5，但值得人类投入研究。

图15-3 核裂变五律解析（近期）

图15-4核裂变五律解析（远期）

图15-5 受控核聚变五律解析

3．水电

（1）自然解析

我国水能资源总量丰富，居世界第一，我国水力资源理论蕴藏量极大。

（2）技术解析

经过多年的发展，我国水电建设已经进入了快速发展的新阶段，水电设备制造和水电施工技术日益完善，在引进消化国外技术的基础上，已可以制造70×104kW水轮发电机组，形成了具有国际竞争力的水电设备制造能力，水电工程的规划、设计、施工和运行管理已形成完整体系，可以满足我国水电建设快速发展的需要。三峡工程的建设标志着我国水电工程技术和水电装备技术达到了国际领先水平。

（3）经济解析

水电电价比火电低。水电站建设过程投资比较大，建成后的运营费用相对较小，并可在一个较长的时期发挥作用。水电站不仅具有发电的作用，还有防洪、航运等综合效益。

（4）社会解析

我国水能资源总量世界第一，但开发程度较低。我国能源供需矛盾突出，加快水电开发