能源环境学.ppt

第五章环境,,第一节环境概述,一、环境的基本类型环境环境是相对于主体而言的客体，主体不同，所指的环境也不同。两种体系人类生存环境以人类为主体，其他生命物体和非生命物体为环境环境科学生态环境以生命物体为主体，非生命物体为环境生态学,,人类生存环境分为（一）自然环境人类社会以外的自然界非人类创造的物质和能量所构成的环境所谓自然非人类所创造（二）社会环境人类创造或改造了的自然物质、物质生产系统、积累的文化等所组成的环境体系即人工环境,,社会环境又有物质体系和精神体系物质体系家庭、村落、居住区、城市、工矿区、农田、基础设施、学校、医院、社会福利机构、文化设施等精神体系生产力、生产关系、社会制度、法律、社会意识、社会文化、社团组织等,,在中华人民共和国环境保护法中指出“本法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。“可见，环境保护所指的环境，是指自然环境和社会环境中的物质体系,,二、环境要素构成环境的基本组分，它们各自独立，性质不同，而又服从环境整体的演化规律有自然环境要素和社会环境要素环境保护主要指自然环境要素,,五大环境要素水系水圈大气大气层大气圈士壤、草地、林地、岩石岩石圈或土壤圈．生物群体生物圈太阳光能量,,环境要素的特点1、最小限制律环境质量由处于“最劣状态”的那个环境要素来限制，而不能用其余处于优良状态的环境要素去弥补、去替代2、等值性每一个环境要素对环境质量的限制作用是相同的3、环境的整体效应大于各个环境要素的效应之和,,4、所有环境要素具有相互联系、相互依存的关系例如岩石圈大气岩石圈和大气圈水岩石圈、大气圈、水圈生物各个环境要素之间的相互作用、相互联系，是通过能量流的传递或转换来实现的能量形式的转换又影响到整体环境要素之间的相互制约关系,,三、环境问题环境中出现了不利于人类生存和发展的现象原生或第一环境问题自然灾害次生或第二环境问题人为因素引起的环境问题,,人为环境问题常分两类一是不合理的开发利用自然资源超出环境承受能力，使生态环境恶化或自然资源趋向枯竭二是人口激增、城市化和工农业高速发展引起的环境污染和环境破坏,,（一）环境问题的由来与发展经历了四个阶段1、环境问题的萌芽阶段（工业革命之前）18世纪以前的较长时期主要方式利用环境（资源）主要问题人口的自然增长及盲目的采伐和捕猎,,2、环境问题的发展与恶化阶段（工业革命至20世纪50年代）人类利用和改造自然的能力增强，大规模地改变了环境结构，产生了新的环境问题，且日趋恶化,,如1873.12、1880.1、1882.2、1891.12、1892.2，英国伦敦发生多次可怕的毒烟雾事件1930.12，比利时马斯河谷工业区13个工厂排放的有害气体，几千人发病，60人死亡19世纪后期，日本足尾铜矿区排出的废水污染了大片农田,,3、环境问题的第一次高潮（20世纪50年代至70年代）如1952.12，伦敦烟雾事件1953～1956，日本水俣（市）病事件1961，日本四日（市）哮喘病事件1931～1972，富山（县）骨痛病事件等1972.6，联合国在斯德哥尔摩召开了人类环境会议，通过了联合国人类环境会议宣言，里程碑,,4、环境问题的第二次高潮（20世纪80年代以来）三大特点全球性的大气污染如“温室效应“、臭氧层破坏和酸雨大范围的生态环境破坏如大面积森林被毁、草场退化、土壤侵蚀和沙漠化严重环境污染事件多发,,如1986.12，印度博帕尔农药泄漏事件受害面积达40km2，死亡人数在0.6～1.0万人，受害人数在10～20万人）1986.4，前苏联的切尔诺贝利核电站泄漏事故1986.11，莱茵河污染事件等,,中国大量水体（淮河、太湖等）污染；水土流失加剧；黄河断流，长江泥沙量激增；土地荒漠化等,,（二）环境问题的实质对环境的价值认识不足，盲目发展，不合理开发利用资源主要问题人口、资源、生态破坏和环境污染1992.6联合国在里约热内卢召开了“环境与发展大会”通过了里约环境与发展宣言、21世纪议程等重要文件中国在大会后，编制了中国21世纪议程中国21世纪人口、环境与发展白皮书,不同时期的环境污染问题,在能源消耗比较少的时期二氧化硫为主随着能源消耗量增大碳氢化合物HC、氮氧化物NOx、一氧化碳CO、颗粒物受到重视,,前期，主要是地域环境问题目前，又重视起地球环境问题地球温室效应问题二氧化碳CO2等大气臭氧层被破坏氟利昂等酸雨硫氧化物SOx，氮氧化物NOx等海洋污染、野生动植物减少、沙漠化等,,,,,,,,,,,,,,,,从20世纪60年代开始能源消耗量高速增长从1950年到1973年间几乎增长10倍1960年以前以煤炭、水电、木炭为中心环境问题煤炭燃烧时排放煤尘在1960年以后，石油消耗量不断扩大环境问题转为粉尘和硫氧化物,,70年代开始，以第一次石油危机为转机为摆脱对石油的依赖逐渐向原子能、天然气和煤炭等方面分散推进能源的多样化环境问题随着除尘和脱硫技术的进步转移到悬浮颗粒物、氮氧化物和光化学烟雾等,,80年代以后，开始重视地球环境问题即地球温室效应和臭氧层破坏各国不断制定、修改、完善排放法规要求越来越苛刻国际间也制定了保护地球环境的公约如1997年的京都议定书,第二节生态与生态平衡,一、生态与生态系统（一）生态生态自然界各种物质以及能量之间相互依存的客观规律生态学以生态为研究对象的一门新兴学科,,（二）生态系统l、生态系统生物（或生物群落）与其生存环境共同组成的动态平衡系统占据一定空间具有一定结构执行一定功能,,2、生态系统的分类（1）根据主要依存于水还是陆地划分水生生态系统淡水生态系统、河口生态系统、海洋生态系统等陆地生态系统森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统、农田生态系统、城市生态系统等,,（2）根据人类的干预程度划分①自然生态系统没有或基本没有受到人为干预的生态系统如原始森林、未经放牧的草原、地球极地、人迹罕至的沙漠等,,②半人工生态系统经过了人为干预，但仍保持了一定自然状态的生态系统如人工抚育过的森林、经放牧的草原、养殖湖泊、各种类型的农田等,,③人工生态系统指完全按照人类的意愿，有目的、有计划建立起来的生态系统如城市、工厂、矿山、居住区、村落等,,3、生态系统的组成由生命成分和无生命成分两部分组成1）生命成分生物类群可分为三个类群（1）生产者所有绿色植物和自养型微生物,,（2）消费者所有异养生物，主要指动物直接摄取植物为食的食草性动物称一级消费者以食草性动物为食的食肉性动物称二级消费者以二级消费者为食的称三级消费者起物质和能量的传递作用如把植物性蛋白再生产转变为动物性蛋白,,（3）分解者主要指土壤、水中的细菌、真菌等微生物，也包括一些小型动物，如线虫、蚯蚓等把动植物的残体中的有机物分解转变成无机养分，返回土壤、水、空气中，再供给生产者,,2）无生命成分能源太阳辐射物理条件温度、湿度、压力等生物代谢材料二氧化碳、水、氧、氮、无机盐和有机质等图1－1,,,,二、生态平衡（一）生态平衡生态系统中各成分（包括生命成分和无生命成分）的构成和比例达到相对稳定是一种动态平衡，生命个体会变更，但总体保持稳定具有自动调节机制，平衡被干扰，会建立新的平衡但其自动调节能力是有限的，当平衡的破坏超过其限度时会使平衡无法重建如五十年代我国“除四害”运动，大量捕杀麻雀，结果之后的几年里，出现了严重的虫灾,,（二）生态平衡的破坏因素有自然的和人为的自然因素第一环境问题人为因素第二环境问题主要有三方面的因素1、改变生态系统的环境因素①人类的生产和生活活动，如大量排放废水、废气、废物等②人类不合理利用资源，如盲目开采,,2、改变生物种类盲目增加或减少物种如美国于1929年开凿韦兰运河，把内陆水系与海洋沟通，导致八目鳗进入内陆水系，使鳟鱼年产量由2000万公斤减至5000公斤,,3、破坏信息系统施放污染物等，破坏了生物间的信息联系如有许多昆虫靠分泌性外激素引诱同种雄虫交尾，污染物使雌虫的性外激素失去了生理活性，结果影响昆虫繁殖，导致种群数量下降甚至消失,,（三）生态平衡的恢复与再造从平衡状态平衡失调，有四种情况①恢复②重建③改建④恶化,第三节环境保护,一、环境保护的发展历程四个阶段1、限制阶段20世纪50年代以前，限制污染物排放量排放时间,,2、“三废’’治理阶段20世纪60年代治理污染源征收排污费，谁污染、谁治理治理污染只是排污单位的事情，收效并不显著,,3、综合防治阶段20世纪70年代从单项治理发展到综合防治，保护环境提升为政府的事情如美国、日本用于环境保护的费用占国民生产总值的1％～2％发展中国家为0.5％～1％治理投资较高，营运费用较大,,4、规划管理阶段20世纪80年代起国际协议，各国政策、规划、项目论证1992.6，联合国里约环境与发展宣言、21世纪议程，（巴西）提出人类与环境可持续发展的策略,,二、中国环境与发展的十大对策（一）中国环境保护的历程1972.6，派团出席联合国人类环境会议1979.9，通过中华人民共和国环境保护法（试行）1984.1，国务院第二次全国环境保护会议宣布“保护环境是我国的一项基本国策”,,（二）环境与发展的十大对策1992.8，国务院批准了十大对策1994.3，国务院通过中国21世纪议程，即中国21世纪人口、环境与发展白皮书,,三、环境保护的主要内容1、空气污染粉尘、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、氟和氟化氢、碳化氢和硫化氢等来自燃料燃烧，工业粉尘，汽车尾气2、水污染城市污水、工业废水、农业含有农药化肥的废水、固体或颗粒溶入水系等,,3、食物污染水和空气的污染、食品加工运输包装中进入、添加剂等4、土壤污染水污染、化肥和农药等5、自然保护和自然保护区对自然环境和自然资源的保护主要目的保护、增殖和合理开发利用自然资源，保证自然资源的永续利用自然保护区保护珍稀濒危的野生动植物,,四、环境与发展（一）可持续发展既满足当代人的需要．又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展（二）中国可持续发展战略中国21世纪议程，主要内容l、发展是前提发展中国家没有经济发展，环境保护也就失去了物质基础,,2、社会可持续发展人口数量、人口素质，安定团结，文化教育，法律和政策体系3、经济的可持续发展转变发展模式，依靠科技进步实现可持续发展,,4、自然资源的合理开发利用①执行保护资源，节约和合理利用资源，开发利用和保护增殖并重的方针②执行谁开发谁保护，谁破坏谁恢复，谁利用谁补偿的政策③建立基于市场机制与政府宏观调控相结合的自然资源管理体系,第四节各种能源对环境的影响,,1．矿物燃料燃烧造成的环境污染,主要有石油、煤炭、天然气矿物燃料是含有碳和氢的物质燃烧时生成二氧化碳和水燃料中还含有硫、氮和灰分等杂质产生二氧化硫、氮氧化物、烟尘等,天然气,燃料中杂质很少燃烧效率很高在少量过剩空气下能够完全燃烧主要排放物CO2、CO、NOx、HC等,石油,液体燃料的代表油精练后变成汽油、煤油、柴油、重油等液体燃料热值高，运输储存容易与煤炭相比，产生的煤尘较少,,石油探明储量的3／4，分布在中东中东的石油硫的含量较高特别是在以蒸馏残油为主体的C重油中积存大量的硫C重油常用于大型锅炉或大型内燃机特别在电力部门消耗较多,煤炭,煤炭中的燃料成分是碳和氢此外还含有相当多的氧、氮、硫等与石油和天然气相比煤炭中含碳量较大二氧化碳排放量较大因此，煤炭是对环境污染最重的燃料,2．原子能发电引起的环境污染,产生的是放射性污染能够引起更加严重的地域污染和地球污染例核试验和反应堆事故,核试验,按部分禁止核试验条约的规定大气层内、宇宙空间和水下核试验已经被禁止但地下核试验不在禁止之列过去进行的核试验，放射性尘埃的影响正在减少可是碳14、铯137、锶90等的影响今后依然存在,反应堆事故,如不发生事故放射性污染非常少其影响甚至小于自然界自发的放射性影响并且不排放其它有害气体可以说是一种洁净的能源但，一旦发生泄漏事故，其危害则相当大甚至与原子弹爆炸相近,,1979年美国发生斯利麦尔爱兰德核电站的活性区熔融事故1986年前苏联的切尔诺贝利核电站反应堆爆炸事故这些重大事故引起广大地区和全球性的放射性污染并且其影响会长期持续存在,3．新能源的环境问题,太阳能、风力、生物能、地热等大都是洁净的能源并且规模小、分散环境问题不突出主要问题是技术问题和成本问题,,第五节地域范围的大气环境问题,主要是大气污染,与大气污染有关的环境标准,许多国家都制定了自己的环境标准并对电厂、锅炉、汽车等制定了严格的法规表1中国的大气污染物环境标准（1996）表5.2日本大气污染物环境标准,,,,,,,大气污染物的危害,,1．硫氧化物SOx和二氧化硫SO2,硫氧化物是含硫的煤和石油燃烧产生其中大部分是二氧化硫由于二氧化硫易溶于水人吸入后，会被上呼吸道吸收刺激鼻粘膜、咽喉、上呼吸道严重影响人体健康此外还是形成酸雨的原因造成森林植被破坏和湖泊酸性化,2．氮氧化物NOx,氮氧化物NOx是在燃烧过程中在高温富氧条件下由空气中的氮气和氧气反应产生刚产生时绝大多数是一氧化氮NO在排入大气时一部分被臭氧03等氧化成各种氮氧化物大气中的氮氧化物约60％是N02NO2的毒性比NO强,,氮氧化物的生成源工厂锅炉、汽车等汽车NO95％以上，NO23％～4％由于汽车多在市区汽车的排放影响更大,,NO无色，本身毒性不大但排到大气中会被缓慢氧化成NO2NO2褐色气体，有强烈刺激味N02与SO2相反，难溶于水容易侵入下呼吸道吸入人体后与水分结合形成硝酸引起咳嗽、气喘，甚至肺气肿和心肌损伤此外，它还是形成酸雨和光化学烟雾的原因,3．一氧化碳CO,一氧化碳是燃烧不完全产物城市中的大部分CO来自汽车排放CO容易与红血球中的血红蛋白Hb结合与血红蛋白的亲和力是氧的200～250倍形成CO－Hb使血液中的O2－Hb减少使人供氧不足,,浓度较低时会使人头痛、心慌、恶心等中毒症状浓度较高时昏迷，甚至死亡,4.碳氢化合物（HC）,石油类燃料的未燃或不完全燃烧产物烷烃、烯烃、芳烃、醛、酮、酸等百多种成分烷烃基本无味，对人体无直接危害烯烃略带甜味，有麻醉作用，对粘膜有刺激经代谢转化成对基因有毒的环氧衍生物它和NOx一起，还是光化学烟雾的原因之一,,芳香烃有芳香味，有危险的毒性对血液、肝脏、神经系统有害多环芳烃（PAH）有致癌作用醛类刺激性物质对眼粘膜、呼吸道、血液有毒害,5．悬浮颗粒物SPM,也称为气溶胶也常被俗称为粉尘、烟、雾、烟雾、颗粒、煤尘等发生源分成两种一是尘土、海盐颗粒等自然物二是煤尘和柴油机黑烟等燃烧排放物,,从生成过程也可分为两种一是本来就是粒子，被排到大气中称为一次粒子二是排放时是气体，在大气中反应成粒子称为二次粒子代表性的二次粒子由SO2和NOx气体生成的硫酸盐和硝酸盐,,悬浮颗粒物有大有小越小对人体危害越大直径l0μm以下粒子很轻悬浮在空气中易粘附在气管和肺泡上致人呼吸系统疾病颗粒还会造成地球寒冷化和酸雨对地球环境比地域环境影响更大但对地球环境的影响尚无法定量评价,,柴油机排放的PM，主要成分是碳，粒度0.3μm粒度越小危害越大，悬浮在大气中不沉降会吸入人肺深部造成机械性超负荷，损伤肺的自净能力促进其他污染物的毒害作用微粒上还吸入有多种有机物其中多环芳烃有致癌作用含铅汽油微粒中含铅铅对血液、骨骼和神经有毒害,6．光化学氧化剂（光化学烟雾）,碳氢化合物HC和氮氧化物NOx等一次污染物在阳光的作用下发生化学反应会生成臭氧O3、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯PAN等二次污染物参与光化学反应的混合物所形成的烟雾叫做光化学烟雾HC和NOx主要来自汽车和工厂的排放,,光化学烟雾对动植物都有很大的危害对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜引起眼睛红肿和呼吸道炎症呼吸困难、血压下降，甚至昏迷、死亡,7.二恶英,毒性极大可通过食物、饮水、大气中摄取即使吸入极微小量也会致癌致死疯牛病、禽流感等就被认为是动物吃了含有二恶英的饲料,,60年代曾大量使用含有二恶英的除草剂至今仍残存在土壤和河湖底泥中目前发达国家通常来自垃圾焚烧炉由其中的废塑料产生全世界二恶英排放量最大的是日本,,我国也很严重除焚烧垃圾外，还有以下原因我国是氯碱生产大国全世界500家氯碱生产厂，我国就占了300家氯碱产量世界第二技术落后，氯碱生产的废渣中含有大量二恶英染料化工、有机氯化工、纸浆漂白也排出大量二恶英,,与二恶英危害同样大的，还有苯类、三氯乙烯、四氯乙烯等,第六节地球范围的环境问题,温室效应臭氧层破坏酸雨,一、正在加剧的地球温室效应,,1．为什么发生温室效应,大气中二氧化碳和甲烷等气体浓度增大地面温度会升高这一现象称为地球温室效应最近一百年二氧化碳浓度增加了30％地球温度增加了0.3～0.6度即使以后二氧化碳浓度不再增加今后一百年地球温度还会上升0.5～1.5度,,地球接收太阳的辐射热，温度升高地球温度升高后，又向宇宙空间辐射热量维持地球的温度基本恒定太阳穿过大气层辐射到地球的能量波长小于4μm地球向外辐射的能量为波长大于4μm的红外线温室效应气体可以透过较短波长的太阳光而吸收较长波长的红外线并且把吸收的热量的一部分再辐射给地球从而使地球的温度逐渐变暖,,,,,适当的温室效应必要的如果没有温室效应，地球温度会降低33度整个地球将是一个冰冻的星球但温室效应的加剧也是不利的,,另一方面气溶胶粒子对温室效应有一定抑制作用直接效应吸收和散射太阳光间接效应促进云的生成，由云散射太阳光但是气溶胶本身对人体有危害并会形成酸雨的凝核,2．温室效应气体,除二氧化碳和水蒸气外，还有甲烷CH4，亚氧化氮N2O，对流层臭氧O3，氟利昂CFCs等水蒸气的作用最大，约占三分之二二氧化碳其次，约占剩下的三分之一其它成分由于浓度低，作用很小,,由于水蒸气的浓度相对不变因此不认为是有害气体二氧化碳则成为地球变暖的罪魁祸首,,,,二氧化碳（CO2）,含碳燃料中的碳完全燃烧的产物对人体无害，并且极其稳定曾一度被人们忽视由于它引起地球的温室效应近几年受到人们的重视地球温度近一百年来已增加了0.3～0.6度,,,,氟里昂,是碳氟化物的统称氟里昂无毒，极其稳定广泛用做制冷剂、发泡剂、喷雾剂等氟利昂的排放均多是使用过程中的泄漏但是，氟里昂是破坏大气臭氧层的主要物质（臭氧层可以遮挡太阳的大部分紫外线）最近发现，一些氟利昂替代物也会破坏臭氧层,甲烷,属于碳氢化物甲烷对光化学反应有惰性因此曾一度被忽视最近已确认，甲烷属于温室效应气体大气中的碳氢化合物中甲烷约占1/10,3．地球温室效应及其影响,由世界政府间气候变化专门委员会IPCC报告温室效应气体对气候的影响已经显现，特别是近20～30年温室效应影响显著增大近一百年间，地球表面温度增加了0.3～0.6度由于燃烧使气溶胶增多，气溶胶可使地球寒冷化，但只集中在某些地区按此发展速度，即使考虑气溶胶的作用，21世纪末地球表面温度将再升高1～3.5度由于气温升高，海水膨胀和冰川融化，海面水位到21世纪末将比现在增高50cm15～95cm,,短短100年地球表面温度上升1～3.5度，已是及其剧烈的变化地球温暖化的危害农作物和植物病虫害增加海平面上升，陆地湮没气候反常，洪水和海洋风暴增多土地干旱，沙漠化面积增大,4．为了防止地球温暖化,提高能源利用效率，减少含碳燃料的使用开发利用可再生能源和新能源开发回收、再利用二氧化碳的技术进行森林生态保护等,,1997年12月在京都召开了气候变动框架条约第三次缔约国会议COP3规定发达国家的CO2和CH4等6种温室效应气体的排放量平均要比1990年削减5.2％其中日本加拿大等国6％，美国7％，欧共体8％55个国国家批准签定后实施,二、酸雨与酸性物质沉积,,1.湿性沉积与干性沉积,,,现代工业、农业和交通排放的污染物升到高空然后或夹杂在雨雪中或靠自身的重力沉降到地面这些排放物酸性、碱性和中性都有当其整体呈酸性的时候，这种沉降就称为酸雨夹杂在雨雪中降落，称为湿性沉积靠重力自然降落，称为干性沉积侠义的酸雨只是湿性沉积（酸雨、酸雪、酸雾）广义的酸雨还包括干性沉积,,酸性排放物CO2、SOx和NOx及酸性尘埃等碱性排放物氨NH3以及沙漠和碱性土壤扬起的颗粒等中性排放物CO、臭氧风吹海浪漂向空中的海盐NaCl、KCl等,,SOx和NOx是形成酸雨的主要原因它们或以气体状态或变成硫酸盐、硝酸盐等粒子状态这些粒子成为雨珠的凝核再融入其它的气体或粒子形成湿性沉积这些粒子直接靠重力降落为干性沉积,,,,2．酸雨的PH值,PH值为7时，为中性PH值小于7呈酸性，大于7呈碱性由于空气中本来就有大量的CO2使降雨呈酸性一般认为PH值在5.6～7之间为正常PH值小于5.6的雨为酸雨PH值大于7的雨为碱雨,3．酸雨的影响,破坏植被、酸化土壤、酸化水域造成水生和陆地动植物死亡、种群减少，生态失衡加速岩石风化和金属腐蚀损坏文物和建筑物,,由于酸雨可随大气越境迁移因此属于地球环境问题酸雨严重的地区北美、西北欧、东南亚我国长江以南地区和沿海地区也比较严重,第七节降低能源消耗，保护大气环境,保护环境必须从能源入手制定能源政策实行能源控制改造能源结构发展科学技术,1、改善能源环境的基本理念,进行能源的再循环使用每个人都自觉地不浪费能源通过政策控制改善能源供需结构技术开发以高效使用和节约能源,2、保护大气环境,用三个例子说明能源结构对节约能源的作用例1汽油车和电动车的能量消耗率比较例2不同运输工具的能量消耗量比较例3易拉罐用铝罐和钢罐的能量消耗量比较,,,,,,,,,,在对能源开发、环境开发时应先对环境的影响进行预测，作出评估报告听取地方公共团体、周围居民意见由议会或政府有关部门批准我国主要是由环保局批准我国现已有承担委托写环境评估报告的公司,3、环境评估,,中华人民共和国环境影响评价法（自2003年9月1日起施行）要求规划项目和建设项目都要进行环境评估我国还对汽车、电力、交通等制定了各种详细的排放法规,第6章21世纪的文明与能源,,6.1能源供需的长期预测,,1．能源需求结构的变化,由1997年的日本能源流程图能源消耗大约一半是产业用即用于生产活动约1／4是民用即为居民日常生活的消耗约l／4是运输用即铁路、公路、航空等消耗,,,,,其次，在一次能源的供给中石油约占50％煤炭和天然气约占30％原子能和水利发电约占15％地热和其它新能源约占5％这些能源大约40％转换成电能最终能源需求20％以上依赖于电力，通常称为电气化率,,不同国家、不同时期这个图是不同的如日本在1973年石油危机时期对石油的依赖为约70％最终能源需要中产业用约占60％以上可以说，1973～1997年间日本的能源供需结构发生了巨大变化民用能源需要所占比例增加在推进电气化的同时也推进了能源的多样化,最终能源需求结构的变化,随着社会进步，人民的生活水平提高在总的最终能源需求中民用能源所占比例越来越大这是因为家用电器、暖气、煤气的使用增多另外，电气化程度也会越来越高这主要是电能使用方便，便于自动化,,,,,,,2．未来的能源消耗还会继续增加,,,发达国家的人均能量消耗是发展中国家的几倍甚至几十倍目前，发达国家已进入稳定增长期其人均能量消耗今后将增加缓慢,,而发展中国家正处于能量需求的急剧增长期并且发展中国家人口多，技术落后,节能和环保意识滞后能量需求将会大幅度增加这是缩小国家间差距的必要过程因此，21世纪能源消耗还会继续增加,美国的能源消耗量（EJ）,,中国一次能源消费量的变化（折算成标准煤）,,,国际组织应扶持发展中国家限制发达国家的能耗和排放这是发达国家的义务和责任而发展中国家也应接受发达国家的教训珍惜能源和环境表6.2为京都议定书规定的到2010年相比1990年各国温室效应气体的减排指标而发展中国家没有减排义务,,,,,,,,京都议定书需要55个国家批准才能生效中国2002年3月批准，是第37个国家欧共体整体和日本2002年6月批准加拿大2002年12月批准二氧化碳排放最大的美国和俄罗斯尚未批准以日本为例按此要求，为达到二氧化碳减排指标其能源政策将进行较大的调整表6.4和图6.2示出日本到2010年能源结构调整计划,,,,,,,3.专家预测未来能源结构变化,,,到本世纪末能源需求大约是现在的3倍石油、天然气、煤炭的使用还会增多在2050年左右出现峰值其后将会越来越少可再生能源和原子能的使用将会越来越多到2050年基本与石油、天然气、煤炭持平到后期将成为一次能源的主力,,作为二次能源的电力到2100年将达到现在的5倍可再生能源和原子能发电2040年后，已占多数后期将成为发电的主要能源,,,,6.2向可持续发展的高度文明的社会前进,,,地球诞生于45亿年前经过地壳变动、造山运动并经历了动植物的生命诞生及其进化完成了所谓的开天辟地,,在地球上，首先产生了大气和水由于太阳光和气象活动使气体中放电合成蛋白质才引发了生命的诞生至今，从细菌到动植物生态系统的巨大的循环周期已经完成,,地球上的生态系统，是由三部分组成植物通过太阳光合作用分解水，吸收二氧化碳，放出氧气动物吸人氧气，呼出二氧化碳；吃食动植物，排出粪便细菌等微生物把动植物的排泄物和尸体，分解成动植物的营养三者编织成的生态循环，维持生态平衡其中，太阳、水、土壤发挥着重要作用,,,,,石油、煤炭等矿产资源正是这些动植物的尸体经过几亿年的演变才形成是地球上的宝贵财富而人类在短短200～300年间就将把它们消耗殆尽,,如果把地球比喻为直径12cm的苹果大气层的厚度只有0.2mm比苹果皮还薄人类就是在这个比苹果皮还薄空气层中生活而正是人类正在破坏着这层薄薄的空气层,,因此，珍惜能源、保护环境是人类的重要使命必须建设一个维持从细菌到动植物的生态系统的、可持续发展的、高度文明的社会,结束,