化石能源承载力评价综述
Management Science and Research
March 2014, Volume 3, Issue 1, PP.16-22 Evaluation on Carrying Capacity of Fossil Energy
Li Li, Yalin Lei #, Xianhai Li
School of Humanities & Economic Management, China University of Geosciences (Beijing), Beijing, 100083, China
#Email: leiyalin@https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html,
Abstract
Energy is an important material foundation and guarantee for economic and social development. However, because energy especially fossil energy is t unrenewable and less efficient in usage, there exists a serious wasting phenomenon. Therefore, how to utilize energy effectively and reasonably to support China's economic and social development is the urgent problem to be addressed. Relevant experts and scholars have done many researches on the carrying capacity. This paper reviews and summarizes the domestic and foreign researches on carrying capacity of resources, environment and fossil energy...
Keywords: Fossil Energy; Carrying Capacity; Evaluation
化石能源承载力评价综述*
李莉，雷涯邻，李宪海
中国地质大学（北京），北京100083
摘要：能源是经济社会发展的重要物质基础和保障，经济的发展和人民生活水平的提高都离不开能源的支撑。但是由于
能源尤其是化石能源具有不可再生性，呈现逐渐衰竭趋势，且能源利用效率低，存在严重的浪费现象。因此如何合理有效
地配置利用能源以支撑中国的经济社会发展，是当前需要解决的问题，相关专家和学者对承载力进行了大量的研究探讨。本文对承载力、资源承载力、环境承载力和化石能源承载力进行了国内外的研究综述，并进行了总结归纳。
关键词：化石能源；承载力；评价
引言
根据中国的能源现状及资源禀赋，以煤炭为主的能源结构在长期依然不会改变。中国既是能源生产大国，也是能源消费大国。随着国民经济的快速增长和人民生活水平的稳步提升，我国能源消费量也呈现快速增长。化石能源尤其是煤炭的开采利用排放出了大量SO2、氮氧化物和粉尘等，对生态环境造成了严重的破坏。进入新的发展时期，能源行业走出一条资源节约、生态环保的可持续发展道路迫在眉睫。党的十八大也提出，面对能源资源约束趋紧，生态环境退化的趋势，必须把生态文明建设放在突出地位，从源头上扭转生态环境恶化，为人民创造良好的生产生活环境，为全球生态安全做出自己的贡献。本文希望从生态文明的角度，对承载力及资源环境承载力进行相关研究综述，以期探索出生态文明的合理发展路径。
国内外相关专家和学者主要从承载力的起源概念及演化进展、承载力评价方法及模型研究、不同区域不同化石能源承载力三个方面进行了研究。
1国外对承载力的起源概念及演化进展的相关研究综述
公认承载力起源于1758年法国经济学家奎士纳的《经济核算表》一书，其中讨论了土地生产力与经济财富的关系，他认为土地资源是财富的源泉。马尔萨斯(Malthus)重视环境对人口规模的影响，1798年他首次
基金资助：受国家自然科学基金项目“基于动态CGE模型的燃料乙醇产业发展政策模拟与实证研究”（71173200）和中国地质调查局“我国重点矿业经济区资源环境承载力评价及生态系统管理研究”（1212011220303）共同支持资助。
详细论述了食物对人口增长的最终约束限制。随后，很多学者在马尔萨斯的理论框架内对资源环境承载力进行了量化研究。1838年Verhulst根据相关人口统计资源将马尔萨斯的人口增长模型进行了数学模型化，采用容纳能力指标衡量了环境对人口增长的限制约束。1933年Leopold从密度角度出发，提出承载力即是在一定的变化范围内，单位草场面积所能支撑的食草动物的最大密度。1949年William Vogot以粮食为标准研究了土地资源承载力，引起了理论界的重视。William Allan也在1949年提出了某一区域的土地所能供养的最大理论人口，并给出了以粮食为标志的土地承载力方程，计算出了承载人口的上限。60年代末到70年代初，米都斯等人在美国麻省理工学院J·W·福雷斯特教授提出“世界模型Ⅱ”的基础上进一步提出“世界模型Ⅲ”。其内容包括涉及人口、自然资源、工业、农业、环境（污染）等子系统的因果关系分析；设有5个状态变量、7个决策变量、104个方程的模型假设；据此模型预测到21世纪中期全球经济增长将达到极限。米都斯的世界模型用于研究全球环境问题也存在缺陷，曾受到环境乐观主义的激烈批评，被称为“崩溃的模型”、“世界末日模型”。1973年，澳大利亚相关专家和学者采用了多目标决策方法，研究了土地资源、水资源和气候资源等多种资源对人口的限制及能源限制。1977年，联合国粮农组织对全球五个区域117个发展中国家（不包括中国等东亚发展中国家）的土地资源的人口承载能力进行了研究，它通过对每个国家进行计算分析，得出每公顷土地所能承载的人口数量。其所发表的《发展中国家土地的潜在人口支撑能力》报告指出，这117个国家如果不改变耕作方式，则全部的可耕土地勉强仅供养活其预期人口，并且其中超过一半的64个国家将无法供养其预期人口。这份报告给发展中国家敲响了警钟。在联合国教科文组织的资助下，英国科学家Malcolm Sleeser教授等（1985）综合人口、资源、环境与发展之间的关系，通过模拟不同策略方案下人口变化与承载力之间的动态变化，提出ECCO模型，该模型以“一切都是能量”做假设，建立了一套同时满足人口、政治、环境与资源条件的目标和政策。该模型已经成功应用于肯尼亚、赞比亚等非洲发展中国家，给这些国家提供了很多的决策服务。
之后，承载力的研究延伸到水、能源矿产、海洋等自然资源，进而扩展到整个生态系统。比如Jonathan 等（2000）从供水的角度对城市水资源承载力进行了相关研究。Rijisberman等（2000）在研究城市水资源评价和管理体系中将承载力作为城市水资源安全保障的衡量标准。Sokhem Pech，Kengo Sunada（2008）以湄公河为例，探讨了人口增长和自然资源承载力之间的关系。他们指出，湄公河资源丰富，但是随着经济的发展和人口的增长，资源环境的压力越来越大。因此湄公河边区域需要执行可替代策略以促进其可持续发展能力。Rampim, Leandro等（2012）利用GPS设备，分析评估了巴西一个中等大农场的土壤化学性质性。经过分析，把农场的土壤属性分为五类，根据不同的土壤属性建立保护利用计划，达到最大限度利用土壤，使得土壤的资源承载力达到最大。
2国内对承载力研究的相关综述
国内对资源环境承载力的研究起步较晚，但是迫于资源环境的压力和可持续发展及社会生态文明建设的要求，从20世纪90年代起我国相关专家和学者对资源环境承载力研究形成了一股热潮。
2.1 对资源承载力的研究
对资源承载力的研究颇丰，比如对土地资源、水资源、矿产资源、海洋资源的承载力研究等。本文主要对土地资源、水资源和矿产资源进行综述研究总结。
由于土地资源承载力是人类生存最基本的自然资源，所以，被国内专家和学者首先关注研究。对土地资源承载力的关注主要有对一定区域内的土地资源所能承载的人口数量进行评价。陈国先，徐邓耀，李明东（1996）对土地资源承载力的不同定义述评后，提出了土地资源承载力的新概念，即“在不同时期，维持该区域居民一定生活水平下，在当时的土地生产能力与投入下，最合理利用该去土地资源所能养活的最大人口数量”。并结合南充地区进行了实证分析。刘长运，杨丰华，蒋国富（1998）分析了河南省土地资源的特点及生产潜力，并依据当时的情况分析了2000年至2030年不同生活水平下土地所能承载的人口数量，提出了加强土地管理、适当调整耕地利用结构以提升土地人口承载力的建议。孟旭光（2010）对北京、天津和辽宁的土
地承载力进行了研究，并对土地承载力的经济社会生态效益进行了详细的评价，提出了调整和完善区域土地承载力的措施建议。郭艳红（2010）对北京市城市发展现状及土地开发利用情况进行了分析，建立了土地资源承载力综合评价指标体系，分别对北京市土地资源人口承载力、生态承载力、建设规模承载力和经济承载力进行了评价。得出北京市土地资源承载力与发达国家大都市相比还存在一定差距。
因为水资源短缺，尤其可用饮用水的总量更少，所以我国相关专家学者对水资源承载力的研究主要集中于实践应用方面，基本主要关注两方面内容：一是水资源承载力评价方法的选择和评价模型的构建，评价水资源的承载力并得出评价结果以提出政策和建议；二是对水资源所能承载的社会经济及人口规模进行预测，并提出不使水资源超载的合适规模。我国对水资源承载力研究的代表性成果主要有：温跨达（1990）对新疆水资源承载能力进行了估算分析，他认为在新疆水资源充分开发利用过程中首先要更新观念、提高水的重复利用率、实行合理的水费制度、合理开发地下水等措施。李丽娟等（2000）提出了以期望人口为核心的水资源承载力指标体系，并应用于柴达木盆地水资源承载力研究，用水资源承载力系统动力学仿真模型计算了高中低三种方案的水资源承载力指标的预测值，并对预测值和期望值进行了比较，最终得到了一个经济和环境协调发展的综合方案。刘明（2007）基于可持续发展理论，对大庆市地下水资源利用中的问题进行了分析，建立了地下水资源承载力综合评价指标体系，并用灰色关联分析法对该指标体系的承载力指数和协调指数做了量化分析，对大庆市地下水资源的承载力做了综合评价，为大庆市水资源的规划和管理提供了参考依据。项爱枝（2008）结合成都市，建立了一套完整的水资源承载力预测模型，在保证水资源质量的前提下，得出了水资源所能容纳的最大污染量以及人口、环境和经济之间的关系。杨婷婷（2012）以乌鲁木齐市为例，对其水资源承载力进行了分析评价，并从水资源、社会发展、经济发展和生态发展四个子系统出发建立了水资源承载力指标评价体系，从工业用水、农业用水和生活用水三个方面对评价结果的合理性进行了分析探讨。对此，今后需要加强对水资源承载力理论的研究，充分考虑其影响因素，在此基础上找到合适的评价方法和思路，更好地指导现实。在研究水资源承载力的同时，引进先进技术解决水资源承载力的问题，以便更好地支撑社会工业、农业和民用水。
中国国土资源经济研究院的研究者们王玉平、卜算祥（1998）首先提出了矿产资源承载力的概念，即“指在一个可预见的时期内，在当时的科技水平和自然条件允许下，矿产资源的经济可采储量对社会经济发展的支持能力。” 在叶文虎教授提出的“物质生产——人口生产——环境生产”三大生产分类理论的基础上，他们在“我国矿产资源与可持续发展研究”课题成果中，将矿产资源承载力进一步划分成对物质生产的承载力、对人口生产的承载力和对环境生产的承载力，并构建出矿产资源承载力模型及其指标体系。他们测算了我国37种主要矿产资源对经济规模的承载能力，为我国矿产资源勘探和开发提供了重要的决策依据。齐亚彬（2003）对天津的非金属建材矿产和非固体能源进行了承载力评价，并提出了天津市石油、天然气的资源承载力计算公式。通过计算得出，天津市如果只消费本市可利用石油储量，经济规模以“十五”计划增速，则石油资源只能够保证4年的持续利用。最后对天津的石油和天然气资源承载力提升提出了对策建议。徐大富，渠丽萍，张均（2004）在区域可持续发展理论的指导下，通过建立定量评价模型，优选评价指标，进行了贵州省主要矿产资源的经济承载力评价，并对贵州省煤炭资源、铝土矿资源和磷矿资源承载力进行了预测。魏景明（2006）通过采用模糊综合评价法，对黑龙江矿产资源承载力进行了评判，得出黑龙江的矿产资源禀赋较强，开发条件较好，具有较强的承载力。段彦炜（2011）在可持续发展理论、熵理论和承载力理论的支撑下，以湖南郴州的矿产资源为研究对象，运用矩阵评价模型，评价了两种主要矿产资源煤和铁的经济承载力情况。结果发现，郴州市的煤炭资源发展不平衡，随着经济的发展对煤炭的需求增加，煤资源的承载力不容乐观，不能承载经济的可持续发展；铁资源在“十二五”期间也是会出现承载力不足的情况。矿产资源承载力在未来的研究中会更注重理论体系的完善、评价方法由静态向动态发展、评价指标体系完善化及新技术和新方法的采用。
通过对资源承载力进行综述，可以发现目前研究关注最多的单要素承载力有缺陷，这些研究讲生态系统割裂开来，只考虑单一的要素对经济社会人口的影响，而不考虑整个生态系统的整体效应。其次，对资源承
载力的评价往往采用静态评价法，而资源系统是一个动态的输入输出系统，与人、其他系统的互动会影响资源承载力的大小。
2.2对环境承载力的研究
环境承载力理论在区域规划、产业布局、环境评价方面具有核心指导作用，但是由于环境的复杂多变性，环境承载力的理论研究和实践还处于摸索阶段，环境承载力的理论模型还有待完善，与经济社会环境之间的作用机制还有待研究。目前国内外的专家学者对环境承载力的关注主要在于对环境单要素承载力的研究，如对水环境承载力、旅游资源承载力、大气环境承载力等。
1991年北京大学环境科学中心在其主持完成的国家级课题“我国沿海新经济开发区环境的综合研究——福建省湄洲湾开发区环境综合研究评价研究总报告”中，首次提出了以环境规划理论为出发点的“环境承载力”的含义和表示方法，即在某一时期、某种状态或者条件下，某地区的环境所能承受人类活动作用的阀值。并在此基础上把各微观研究成果有机统一起来，从而对湄洲湾开发区环境经济的协调发展提出了充分可靠的决策建议和在福建省可以实行的、能保证规划目标实现的管理政策和措施建议。叶文虎等（1991）从环境承载力的定义域表示方法入手，通过引入两个新变量即发展变量和限制变量及两者之间的关系，探讨了承载力的内涵。并以福建省湄洲湾为例进行了实证研究，对其提出了相关建议。（高吉喜，1996）提出环境承载力就是在一定生活水平和环境质量要求下，在不超出生态系统弹性限度条件下环境子系统能承纳的污染物数量，以及可支撑的经济规模与相应的人口数量。包括三个方面的含义：一是在一定生活水平与生活质量限定下的承载能力，反映在环境应具有的相应标准；二是可容纳的污染物数量，反映在环境方面为相应的环境容量；三是在满足前两个条件下可支撑的经济规模与人口数量，而这在很大程度上取决于人类的生产活动方式。唐剑武等（1997）从理论上分析了资源环境承载力的概念、衡量和应用模式，并进一步结合福建湄洲湾开发区环境的综合规划和临淄地区水环境的规划，介绍了环境承载力的应用，结果显示，将环境承载力用于社会发展中环境的规划是可行的。洪阳，叶文虎（1998）基于环境容量的概念探讨了环境承载力的概念、三个衡量指标和可持续环境承载力的两种计量模型，对可持续环境承载力在环境制约型规划区的应用进行了讨论。2002年《中国大百科全书》明确定义了环境承载力，即在维持环境系统功能与结构不发生变化的前提下，整个生物圈或某一区域内所能承受的人类作用在规模、强度和速度上的限值。徐盈之，孙剑（2009）结合我国省域数据，通过因子分析法对区域环境承载力进行了比较，结果表明我国环境承载力的分布呈现地域性。
由于地域的不同，所在区域环境的复杂性，环境承载力的大小测算并没有一个统一的定论。因此，对于环境承载力的定义和评价方法还需深入探讨研究。
2.3对化石能源承载力的相关研究
能源承载力包括对经济和人口的承载能力，主要取决于所在区域的能源供给量和能源消费结构。由于现在市场是开放的状态，所在区域的能源量不能满足自身经济社会发展的需求时，可以输入。由于不同区域的资源禀赋和能源结构不同，因此相关专家和学者主要从区域和矿种两个角度研究化石能源承载力。
国外对能源的研究始于第一次石油危机。1973年，阿拉伯国家发起了石油禁运行动，引发了第一次石油危机，大规模的危机爆发，引起了众人对能源问题的关注。由于许多发达国家的能源消费是以石油为主，因此相关专家和学者对石油的研究颇丰，对石油的关注主要集中在石油与各国能源安全的关系等。Daniel Yergin （1993）研究了石油给政治经济带来的巨大变化。John V.Mitchell，Peter Beck，Michael Grubb（1996）通过研究认为应该使用替代能源以减少对石油的替代，这样可以减少石油危机。Jonathan E.Sinton（2000）对中国的能源使用效率进行了评价，认为中国应该优化工业结构。还有一些学者如Peter Zweifel 和Susanne Bonomo （1995），Jabir（2001）通过线性规划、向量误差修正模型等对能源的储备进行了预测。国外对煤炭的研究主要在各国煤炭产业的竞争态势方面，以便找出影响煤炭产业竞争力的主要因素。对天然气的研究集中在基础设施的建设、相关政策和法律的支持等。通过检索文献资料，国外对能源承载力的研究不多。GavinM Hilson
（2006）认为不必担心矿产资源的稀缺性，矿业的发展是可持续的，建议国家间进行矿业的跨国合作。
通过综合魏一鸣、范英、韩智勇等（2006），鲍泳宏、杨钟馗、杨俊（2010），彭穗生（2011）等专家和学者对能源的研究可以看出，国内对能源的研究主要关注以下几个方面：能源消费与经济增长的关系、能源安全与石油价格的关系、能源发展关联关系与替代关系、能源的总量与结构、能源消费带来的环境问题及二氧化碳减排问题、国际石油市场波动对我国能源造成的冲击影响、能源技术的进步和更新等等。能源紧缺和能源安全的现状要求对能源承载力进行研究，测算出能源对经济社会人口的承载力，以便为能源的可持续循环利用和生态文明建设的实现提供一个参考。当能源处于封闭自给时，能源资源不能输入，因而能源供给结构（煤炭、石油、天然气等）对能源的承载力具有较大的限制。当能源处于开放可以被调配状态时，能源资源可以从外部输入，则能源供给结构对能源的承载力的约束限制不大。因此在测算能源承载力时需要考虑自己供给和开放调配两种情况。此时在计算能源承载力时，不但需要结合当地的区域资源现状，还要引入外部的能源输入量，同时考虑能源消费模式、技术进步等相关因素的变化。比如采用资源节约型方式或提高能源利用技术，都可以提高能源对经济和人口的承载力。同时如果采用调整产业结构、降低单位GDP能耗、降低人均能耗量，也可以提高能源资源的利用效率和效益，进而提高能源资源对经济和人口的承载力。
在对化石能源承载力的研究上，专家和学者着重研究的能源的评价方法和指标体系。尤其是矿产资源对经济的承载力评价。由于我国能源的消费70%以煤炭为主，因此专家和学者对煤炭资源的承载力相对石油和天然气稍多。比如王玉平，卜善祥（1998）提出了矿产资源经济承载力的含义、承载力评价指标体系和矿产资源承载力数学模型，对37种矿种进行了测算，得出中国主要矿产资源对经济总规模的存在能力并不乐观。因此，必须从生态文明和可持续发展的战略高度审视我国矿产资源的勘查开发工作，分类确定我国地质矿产勘查开发投入的比重，同时加大承载力较差矿产的国外资源供应基地投入，确保我国经济平稳持续增长。徐大富，渠丽萍，张均（2004）提出了矿产资源承载力的概念，即“指在一个可预见的时期内，在当时的科学技术、自然环境和社会经济条件下，矿产资源的经济可采储量（或其生产能力）对社会经济发展的承载能力”。结合贵州矿产资源承载力实际情况，设置了现有矿产资源经济承载力和现有矿产资源经济平衡两个评价指标，并建立静态评价模型，对贵州省近、中期煤炭、铝土矿、磷矿矿产资源经济承载力进行了分析和预测。李静娜（2009）研究了煤炭资源承载力评价，着重分析了煤炭资源承载力的评价体系，在定性和定量方法的基础上，建立了煤炭资源承载力的评价指标体系。最后采用DEA评价方法，对煤炭资源承载力进行了实证分析，并提出了提升煤炭资源承载力的对策和建议。姜明君，鞠耀绩（2011）同样也运用DEA方法对煤炭资源承载力进行了评价，并以黑龙江省煤炭资源为例，建立C2R模型，得出一些年份黑龙江省煤炭资源承载力相对效率较优的客观性结论。同时，还有相关专家学者利用层次分析法、投影评价法对矿产资源承载力进行了分析评价。齐亚彬（2003）以天津市为例，探讨了其石油和天然气的承载力评价。在承载力分析的基础上，对天津市矿产资源开发利用现状模式进行了分析研究，并对未来开发模式进行了探讨。
3结语
综上所述发现，研究化石能源承载力时基本没考虑经济社会可持续发展、生态文明建设和新能源补充替代的约束，如地热能、燃料乙醇等生物质能。而社会生态文明建设的要求和新能源的开发利用在很大程度上会影响化石能源承载力的大小。
因此，在未来的研究和预测中，首先要考虑到生态文明建设和新能源的制约。承载力概念与生态文明理论有着密切的关系，承载力的研究有助于对生态文明进行探讨和评价，是生态文明建设的基础。生态文明建设必须兼顾资源环境保护和经济社会发展，统一认识，统筹区域协调发展，建立健全生态文明建设的法制、机制，补充完善生态文明建设相关政策。对资源承载力进行综合评价，将人类活动控制在资源环境承载力范围之内。
其次，还需考虑到矿产资源对人口的承载力，目前研究的多为矿产资源对经济的评价，人口因素对矿产
资源承载力的影响也是很大的。化石能源是不可再生资源，面临枯竭的困境。但是由于目前及未来一段时间内能源结构仍以化石能源为主，因此研究矿产资源对人口的承载力，有利于调整产业结构，合理有效配置资源，避免资源浪费，使得有限的资源发挥价值最大化，是生态文明建设的重要环节。
第三，也要考虑能源的输入对能源承载力大小的影响。目前的研究主要是静态研究，而世界的能源流动是动态的。所以，下一步的研究需要转向动态研究，把相关能源制约因素考虑在内，以便得出化石能源对经济人口的承载力数值，为国家的能源安全和保障提供参考借鉴。
通过对化石能源的综述，应将社会经济的发展与化石能源承载力有机结合起来，从源头上扭转资源浪费恶化趋势，探讨生态文明社会的有效实施路径，为全球生态安全做出贡献。
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【作者简介】
1李莉（1981- ），女，汉，博士在读，资源开发利用与环境管理，2011.9—至今，中国地质大学（北京）。
Email: lilyght@https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html, 2雷涯邻（1966- ），女，汉，博士，教授，能源资源经济，1993-1998，中国石油大学（北京）。
Email: leiyalin@https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html,
3李宪海（1978- ），男，汉，博士在读，资源开发利用与环境管理，2011.9—至今，中国地质大学（北京）
Email: lixianhai@https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html,
第四章 第三节 化石燃料的利用
【本讲教育信息】 一. 教学内容： 第四章第三节化石燃料的利用 本章小结 二. 教学目标 1、知道化工燃料是重要的自然资源。 2、了解燃烧化石燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。 3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。 4、了解人类对化石燃料认识和利用的发展过程，体会人类对自然认识的发展与进步。 5、认识控制燃烧、正确选择燃料和处理燃烧过程的重要性。 重点 1、了解哪些属于化石燃料。 2、化石燃料与污染的关系。 3、合理利用资源。 三. 具体内容 能源与人类的生活和社会发展有着非常密切的关系，它为人类从事各种活动提供动力和热量，在人类社会发展中起着极为重要的作用。 1、化石燃料 （1）化石燃料 煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。 ①煤：也叫煤炭，被人们称为“工业的粮食”。主要含碳元素，含少量的氮、氢、硫、氧等元素。 ②石油：人们称为“工业的血液”，是宝贵的化工原料。主要含碳、氢元素及少量的氮、硫、氧等元素。 ③天然气：一般指自然形成的可燃性气体，主要成分是甲烷（CH4）。 我国是世界上用煤最早，开采石油、天然气最早的国家。 （2）我国化石燃料的分布 资源较为丰富，但分布不平衡。 （3）“西气东输”工程 我国天然气资源有60%分布在中西部地区，如新疆、四川天然气储量很大，该工程将天然气从新疆塔里木输送到上海西郊，输气管横跨9个省、市、自治区。 （4）热值 把一定量燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值。 2、化石燃料燃烧与环境污染 （1）对环境的污染有 温室效应、热污染、大气污染
3、化石燃料的综合利用 （1）煤的综合利用。 煤——干馏——焦炭、煤焦油、焦炉煤气 （2）石油的综合利用。 石油——蒸馏——汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青 （3）能源短缺的解决办法。 ①节约使用煤、石油、天然气等化石燃料； ②积极研究开发新能源。 【典型例题】 例1、能减少酸雨产生的有效措施是（） A. 把工厂烟囱造高 B. 燃料脱硫 C. 在已酸化的土壤中加石灰 D. 植树造林 答案：B 例2、我国已在一些城市推广车用乙醇汽油的使用。有关乙醇汽油叙述错误的是（） A. 乙醇汽油是一种新型的化合物 B. 用高粱玉米为原料制取乙醇 C. 使用乙醇汽油可以促进农业生产 D. 汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放 答案：A 例3、某气体中可能含有H2、CO、CH4，为判断其组成，进行如下实验：点燃这种气体，在其火焰上方罩一干燥而冷的小烧杯，杯壁有水珠生成，将烧杯迅速倒过来注入少量澄清石灰水振荡，石灰水变浑浊，若该气体是由一种或几种组成的，则该气体的可能性组成有__________________________。 答案： （1）CH4（2）H2、CO （3）H2、CH4 （4）CO、CH4（5）H2、CO、CH4 例4、某物质9.2g，其相对分子质量为46，在氧气中充分燃烧，生成17.6gCO2和10.8gH2O。试推断该物质的化学式。 答案：C2H6O 本章小结 第一节燃烧和灭火 1、燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。 2、通过实验探究，认识物质燃烧必须同时满足三个条件： （1）物质具有可燃性。
化石燃料
化石燃料
化石燃料的利用 〖知识要点〗 一、化石燃料 远古时代的动植物和其他生物遗体在地球内部热量和压力作用下，经过几亿年的时间而形成的，是不可再生的能源，它们燃烧后能够提供某种形式的能量（热能、光能、电能等），其中煤、石油、天然气是重要的化石燃料，都是由碳氢化合物组成的，此外还含有硫、氮等元素。 二、燃料的热值 相同质量的燃料完全燃烧放出的热量不等，一定量燃料完全燃烧时放出的热量称为该燃料的热值。（如：原煤J/㎏、天然气J/㎏等。） 三、燃料的选择 不同的燃料成分不同、性质不同、燃料产生的效果也不相同，根据燃料的性质，选择合适的燃料。考虑因素包括：价格、点燃的难易、是否产生污染物、使用的安全性以及运输和贮存等方面综合考虑。 四、化石燃料对环境的污染 1、全球气候的变化 2、化石燃料的主要成分是碳，燃烧后转变为二氧化碳，使二氧化碳浓度增大，导致温室效应。 3、火力发电站的“余热”排放到河流、湖泊或海洋中，使水温升高，严重时可导致鱼等水生物大量死亡。 4、大气污染：化石燃料中含有相当数量的硫、氮，燃烧转化为二氧化硫和氮的氧化物能够溶于水，形成酸雨，同时化石燃料不完全燃烧会产生一氧化碳，污染空气（例如汽车尾气的排放等，还有煤炭燃烧也会产生大量粉尘）。 五、煤的综合利用 煤是我国主要的化石能源，煤的综合利用措施主要有下列2条： 1、煤的汽化：煤和水在高温的条件下发生反应，转化为水煤气，主要产品有等。 2、煤的焦化：也称煤的干馏，是在隔绝空气的条件下加强热，使组成煤的物质发生分解反应。主要产品及用途：
焦炭：金属冶炼，电极材料（占70%—80%） 煤焦油：重要的化工原料（占2%—5%） 焦炉气：含有等，既可作燃料又是重要的化工原料（占10%—20%） 六、石油的分馏 石油是多种物质组成的混合物，没有固定的组成和性质，根据组成石油的各物质的沸点不同，将石油分离出不同的燃料（如汽油、煤油、液化石油气等），是一种物理变化。 七、需进一步开发的新能源 由于我国目前使用的能源主要是化石能源，而化石能源又是不可再生的能源，为了保持人类的可持续发展，急需进一步开发新能源。主要有：太阳能、核能、风能、地热能等，不污染环境。 【典例引路】 例1、空气、水、天然气、石油和煤等自然资源对人类的生存，日常生活和工农业生产都有着极其广泛和重要的用途。将与下列用途对应的物质的名称填在空白处： （1）可用做生活燃料，并能通过管道长途输送的是； （2）直接供人和动植物呼吸的是； （3）可用于生产城市居民生活用的管道煤气是； （4）是重要的化工原料而被称之为“工业的血液”的是； （5）可用于获取充制霓红灯的气体是。 分析：煤、空气、水、天然气、石油都属于自然资源，其中煤、石油、天然气等称为化石燃料。人们常把煤称为“工业的粮食”，把石油称为“工业的血液”，空气不仅直接供给呼吸，而且从空气中可获取稀有气体，用于充制霓红灯，管道煤气的主要成分是一氧化碳和水。其生产原 料是煤和水，制取煤气的化学方程式为。 答案：（1）天然气；（2）空气；（3）煤和水；（4）石油；（5）空气。 例2、开采过的矿井留下了硕大的封闭性好、能耐高压的穴腔。国家已将其作为“西气东输”工程的调峰储气库，到西气东输管道全面启用时，这个储气库日储气量将达到8m3。从
九年级化学化石燃料练习题
5.3 古生物的“遗产”——化石燃料 知识梳理 1.当今社会的三大化石燃料为______________、______________和______________。 2.化石燃料是由远古时代动植物和其他生物的遗体，经几亿年时间，在地球内部的热量和压力作用下形成的，所以它属于_____________________(填“可再生、不可再生”)资源。 3.三大化石燃料的成分 (1)煤主要含_________________元素，除此之外，还含有少量的____________________等元素。它是复杂的混合物。 (2)石油主要含____________________元素，除此之外，还含有少量的____________________等元素。它也是复杂的混合物。 (3)天然气主要成分为____________________气体。它也属于混合物。 4.化石燃料的燃烧 煤、石油、天然气都是由碳氢化合物组成的，碳元素燃烧生成____________________，氢元素燃烧生成__________。 5.化石燃料的燃烧，造成对空气污染的原因 (1)燃料中某些元素如硫、氮等燃烧时，产生空气污染物有____________________、____________________等。 (2)燃料燃烧不充分，产生有毒气体__________。 6.化石燃料的综合利用
煤、石油、天然气不仅是重要的能源，还是重要的化工资源。试举出化石燃料综合利用的例子： (1) __________________________________________________； (2) __________________________________________________； (3) __________________________________________________。 疑难突破 如何判断石油的分馏、煤的焦化(干馏)、煤的气化分别属于物理变化还是化学变化？ 剖析：(1)石油的分馏：在分馏塔内给石油加热，不同温度时分别由液体汽化出来，经冷凝分离，这种操作叫做分馏。原理是利用石油中各物质沸点的不同，让它们逐一汽化出来。 (2)煤的焦化(干馏)：把煤隔绝空气加热，将煤分解为焦炭、煤焦油、焦炉气(含有CO、CH4、H2、CO2等)的过程。此过程中生成了多种新物质。 (3)煤的气化：使煤在氧气不足的情况下发生不完全燃烧，从而转化为既可作燃料气，又可作化工原料的CO、CH4、H2等。此过程中也生成了多种新物质。 问题探究 问题据报道：2010年全国死于煤矿瓦斯爆炸的人数达3 000多，如此大的数目让人触目惊心。安全重于一切，如何消除生产和生活中的不安全因素、学会不同恶劣环境下的逃生方法，显得尤为重要起来。当你遇到下述紧急情况时，你应当怎样做呢？
第五章三大化石燃料能源
第五章三大化石燃料能源 一、教学目标 1.知识与技能 （1）知道煤、石油、天然气是当今世界最重要的三大化石燃料； （2）知道煤、石油、天然气的主要成分及所含元素； （3）知道石油炼制出的重要产品及其用途； （4）知道开发绿色能源的几种途径。 2.过程与方法 （1）通过石油炼制方法的学习，认识合理开采节约使用和综合利用化学燃料的方法； （2）通过化学反应中的能量变化，认识使燃料充分燃烧的方法。 3.情感态度与价值观 （1）知道化学燃料的不可再生性，感悟合理开采节约使用和综合利用化学燃料的重要性。 （2）知道化石燃料的燃烧会带来温室效应、热污染、大气污染，形成环保、节能意识。 二、重点和难点 【阅读、回答】 植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤。煤是复杂的混合物，主要含碳元素，此外还含有少量的H、N、S、O等元素以及无机矿物质 由生物遗骸被泥沙掩埋后经长期复杂变化而形成石油。石油是一种黏稠状的液体，它主要含有碳和氢两种元素，是多种物质组成的饿混合物。 有石油的地方一般都存在天然气，主要是由碳和氢组成的气态化合物，最主要的是甲烷（CH4） 煤、石油和天然气是不可以再生能源 【讨论、交流】 用煤作为燃料的原理主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。用煤隔绝空气加强热制焦炭，同时还可以得到煤焦油等化工原料。制煤气，煤气主要有H2、CH4、CO，还有其他气体。 煤中有硫元素，直接燃烧会产生二氧化硫，排入空气会形成酸雨。所以最好不直接燃烧煤，而是把它加工成煤气。 【小结】石油是“工业的血液”，是当今世界上最重要的液体化石燃料。石油和石油化工是我国国民经济的支柱产业。但石油也是不可再生性资源，因此，为了可持续发展，综合利用和高效率的使用石油具有重要意义。 【提问】 1．我国的“西气东输”的“气”是什么物质？ 2．天然气的主要成分是什么？ 3．甲烷有哪些物理性质吗？ 4．点燃甲烷前是否要验纯？写出甲烷燃烧的化学方程式。 【小结】天然气的主要成分是甲烷，是清洁的重要燃料，也是重要的工业原料。 煤、石油和天然气三大化石燃料的比较 （见板书） 【讲述】化石燃料是由古代动植物埋在地层下，经过漫长的、一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。化石燃料是由古代动植物埋在地层下，经过漫长的、一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。化石燃料是人类通过化学反应获得的能量重要资源，但化石燃料是有限的，延长使用期限是非常重要的，因此，科学合理的开采和综合高效的使用非常重要，开发新的绿色替代能源更为重要。 【小结】新能源的开发应用是当今全球性的一个重大研究课题，发展氢能源、太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能前景广阔的前景，相信人类一定实现由化石燃料向绿色清洁新能源的转化。
化石燃料及其应用 教学设计 第一课时
第二节化石燃料及其利用（第1课时） 教学建议 １．课时建议：一般需２课时，本节为第一课时。完成化石燃料的燃烧（包括对燃料的调查、展示；对燃料选择的讨论）。 2.内容建议： （1）除了课本内容外，建议补充调查当地燃料的使用。 （2）内容的要求上，除了化石燃料的组成、分馏的原理外，都属于常识性了解内容。 3.教学形式建议：可以采取（先自学、查阅资料等方法获取相关知识信息后）交流对话的形式进行；也可以采取自学展示的形式。 4.评价建议：对本节内容的学习评价应注重以下几个方面：(1)对化石燃料应用的了解；(2)对“当地燃料结构的调查与研究”活动的参与意识和活动中的表现。 《化石燃料及其利用》初中化学教学设计 一、教材分析： 本节课的主导思想：了解我国的能源和资源短缺的国情，知道化石燃料综合利用和开发新能源的重要性，培养学生的环境意识和资源意识；通过学习化石燃料及其综合利用，让学生体会到化学在人类生活和社会进步中所发挥的重大作用——“化学，人类进步的阶梯”。 依据《化学课程标准》，创造性的开发、使用教材，将教材作为出发点，作为素材来呈现。我把教材内容设计为“化石燃料的昨天、
今天、明天”三部分。在第一部分中以化石燃料的形成为主线，让学生体会化石燃料漫长的形成过程；在第二部分中侧重当今社会对化石燃料的综合利用，知道化石燃料是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用；第三部分让学生了解化石燃料燃烧对环境的影响以及化石燃料的不可再生性，需要合理开采和节约使用，并认识使用和开发清洁能源的重要性。其中，第二部分和第三部分为第二课时内容。 二、学生情况分析： 1、学生的年龄特点和认知特点： 初三年级的学生，已初步了解矛盾对立统一的辩证思维规律，能初步认识化学应用带来的两重性，形成了运用化学知识解决社会现实问题的意识。 2、在学习本课之前应具备的基本知识和技能： 空气污染及污染来源：空气污染主要是空气中存在一定浓度的有害气体和烟尘，目前计入空气污染的项目是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物，而这些物质主要来自于燃料的燃烧、化工厂产生的废气等。 学生已经具备了查阅资料、对所查资料进行简单整理的能力 三、学习目标
化石能源与新能源利用
化 石 能 源 与 新 能 源 利 用 姓名：侯佳敏 学号：B12043313 系部：电气工程与自动化 专业：电气工程及其自动化 指导老师：孙南海 时间：2013年11月24日
摘要 二十一世纪中期的主要能源是什么？人类如何最终解决能源问题？随着人类工业化的不断推进，人们对于能源的需求将会继续增加。在过去的一段时间里，人类对能源的消费需求每年都在以1.5%的速度递增。在今后的二十年时间里，这种能源需求每年会以2%的速度递增。大约三十年后其能源消耗量将会增加一倍。尽管石油以及煤炭等化石能源在21世纪仍然能够满足人类的需求，但这些能源最终将会在某一天消耗殆尽，人类将可能会面临严重的能源危机。因此，我们必须大力推动化石能源与新能源的开发利用，提高能源使用效率。 关键词：能源利用现状化石能源新能源前景
目录 前言 0 第1章能源利用现状 (1) 1.1 世界能源利用现状 (1) 1.2 中国能源利用现状 (1) 第2章化石能源的利用 (1) 2.1 化石能源的概念 (1) 2.2 化石能源开发利用存在的问题 (2) 第3章新能源的利用 (2) 3.1 新能源的概念 (2) 3.2 新能源的主要特点 (2) 3.3 新能源开发利用的前景 (2) 3.4 未来的几种新能源 (2) 结论 (4) 参考文献 (5)
前言 能源问题已经刻不容缓,减少碳排放让世界目光聚焦新能源。虽然传统能源在国际能源消费中的比例仍然居多,但许多国家都把发展新能源作为缓解高油价压力、应对气候变暧以及实现可持续发展的重要途径和长远战略。化石能源与新能源的结合利用，俨然已成为当今世界的一大焦点。
当代能源使用状况
当代能源使用状况 在当今，能源是每个人、每个组织乃至国家都必不可少的东西。它源源不断地为我们提供能量，同时也创造者财富。能源有多种形式，不同的能源对环境的影响不同。 新能源可以包括风能、太阳能、水能等能源。这些能源不是最近才发现的，但是在最近，才开始有国家努力去研发这些能源。新能源具有清洁、无穷无尽、不排放气体等特点。由于研发时间不长，技术还不够先进，使得成本高于现有的天然气、石油、煤炭等化石燃料，而难以独立在市场上生存。新能源只有在政府的帮助下，才能立于市场中。风能利用风力，但各个地区的年均风力强度大小不一，政府则依据最佳方案在适合的地点建设风力发电厂。风能的设备成本低，而且随着规模而扩大，成本还会再降低，这增加了风能在市场中的竞争力，有利于风能的发展。太阳能利用阳光。太阳发射的阳光分布非常广泛，但能量密度低，不利于采集，这增加了太阳能设备的成本，降低了其市场竞争能力。水能分布较广，但建设成本昂贵。且大坝会影响水生物的回游繁殖等活动，导致一些生物的灭绝，也会使大坝上游处的泥沙堆积。核能的能量密度极高，燃料的运输和储存都很方便，发电成本较其他能源稳定且低，几乎是最完美的能源。但切尔诺贝利和福岛核电站事故使人们意识到，核能不容易控制，而且一旦失控，后果将极其严重，会消耗大量的财力、物力。这严重阻碍了核能的发展，使得一些国家在可以控制核电站之前，不得不停止核电站的建设。 化石燃料燃烧时会释放大量的二氧化碳、一氧化碳、硫化物、氮化物及很多气体有机物和烟尘。这些气体打破气候原有的微妙平衡，破坏环境，形成如酸雨、光化学污染、温室效应等现象。酸雨腐蚀分解大理石制品进行，破坏许多建筑与雕像，也腐蚀粮食、蔬菜的茎和根，使其腐烂或枯黄。光化学污染导致人和动物的眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等疾病。温室效应则影响更大，会使两极冰川融化，海平面上升，许多岛国和沿海低海拔的国家面临被淹的危险，瘟疫流行，许多动物濒临灭绝。 石油是目前世界上最重要的能源。它太过重要了，以至于它与政治也有着复杂的联系，无法再独立成为商品。近代化学的进步，拉瓦锡的燃烧和氧化原理；道尔顿的原子论；19世纪中期物质的分子---原子结构学说的确立，为石油化工发展奠定了基础。随着第二次工业革命的兴起，19世纪七八十年代，出现了内燃机；90年代柴油机创制成功，推动了石油开采业和石油化工的产生和发展；汽车、内燃机车、远洋轮船、飞机等内燃机交通工具相继问世，石油成为重要的能源。石油作为现代最重要最普遍使用的能源，对现代国际关系产生了重要影响。1935年，意大利入侵埃塞俄比亚，国联没有把石油等重要能源物资列入禁运范围，助长了法西斯侵略的气焰，世界面临法西斯侵略和战争威胁。第二次世界大战中，日本法西斯进一步向东南亚扩张，企图建立在亚洲、太平洋地区的霸权。日本的政策严重损害了美英在这一地区的利益。为此美国采取了限制和禁止向日本出口钢铁、石油等战略物资的措施。日本为了夺取战略物资，发动了太平洋战争。由于西亚海湾地区石油蕴藏丰富, 成为帝国主义长期
化石能源承载力评价综述
Management Science and Research March 2014, Volume 3, Issue 1, PP.16-22 Evaluation on Carrying Capacity of Fossil Energy Li Li, Yalin Lei #, Xianhai Li School of Humanities & Economic Management, China University of Geosciences (Beijing), Beijing, 100083, China #Email: leiyalin@https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html, Abstract Energy is an important material foundation and guarantee for economic and social development. However, because energy especially fossil energy is t unrenewable and less efficient in usage, there exists a serious wasting phenomenon. Therefore, how to utilize energy effectively and reasonably to support China's economic and social development is the urgent problem to be addressed. Relevant experts and scholars have done many researches on the carrying capacity. This paper reviews and summarizes the domestic and foreign researches on carrying capacity of resources, environment and fossil energy... Keywords: Fossil Energy; Carrying Capacity; Evaluation 化石能源承载力评价综述* 李莉，雷涯邻，李宪海 中国地质大学（北京），北京100083 摘要：能源是经济社会发展的重要物质基础和保障，经济的发展和人民生活水平的提高都离不开能源的支撑。但是由于 能源尤其是化石能源具有不可再生性，呈现逐渐衰竭趋势，且能源利用效率低，存在严重的浪费现象。因此如何合理有效 地配置利用能源以支撑中国的经济社会发展，是当前需要解决的问题，相关专家和学者对承载力进行了大量的研究探讨。本文对承载力、资源承载力、环境承载力和化石能源承载力进行了国内外的研究综述，并进行了总结归纳。 关键词：化石能源；承载力；评价 引言 根据中国的能源现状及资源禀赋，以煤炭为主的能源结构在长期依然不会改变。中国既是能源生产大国，也是能源消费大国。随着国民经济的快速增长和人民生活水平的稳步提升，我国能源消费量也呈现快速增长。化石能源尤其是煤炭的开采利用排放出了大量SO2、氮氧化物和粉尘等，对生态环境造成了严重的破坏。进入新的发展时期，能源行业走出一条资源节约、生态环保的可持续发展道路迫在眉睫。党的十八大也提出，面对能源资源约束趋紧，生态环境退化的趋势，必须把生态文明建设放在突出地位，从源头上扭转生态环境恶化，为人民创造良好的生产生活环境，为全球生态安全做出自己的贡献。本文希望从生态文明的角度，对承载力及资源环境承载力进行相关研究综述，以期探索出生态文明的合理发展路径。 国内外相关专家和学者主要从承载力的起源概念及演化进展、承载力评价方法及模型研究、不同区域不同化石能源承载力三个方面进行了研究。 1国外对承载力的起源概念及演化进展的相关研究综述 公认承载力起源于1758年法国经济学家奎士纳的《经济核算表》一书，其中讨论了土地生产力与经济财富的关系，他认为土地资源是财富的源泉。马尔萨斯(Malthus)重视环境对人口规模的影响，1798年他首次 基金资助：受国家自然科学基金项目“基于动态CGE模型的燃料乙醇产业发展政策模拟与实证研究”（71173200）和中国地质调查局“我国重点矿业经济区资源环境承载力评价及生态系统管理研究”（1212011220303）共同支持资助。
统计全球化石能源储量
统计全球化石能源储量 （一）原煤 截至2011年底，世界原煤探明储量为8615.3亿吨，人均为123.5吨，储采比大于100。与2010年底相比，2011年底世界原煤探明储量小幅增长1%。世界原煤探明储量前五大国家依次为美国、俄罗斯、中国、澳大利亚、印度，合计占世界总量的72.44%。世界原煤探明储量前五位国家情况如表1所示。 【小编插话】这里出现了“储采比”这个概念，“储采比”是指年末剩余储量除以当年产量得出剩余储量，按当前生产水平尚可开采的年数。换个说法，是指上年底某种化石能源的剩余可采储量与上年的采出量之比，通俗讲，可以大致反映某种化石能源按照当前开采节奏还能够再用多少年。由于每年都有勘探新发现，储量可能不断增加，因此储采比基本上会保持稳定甚至提高。 （二）原油 截至2011年底，世界原油探明储量为2335亿吨储采比为56，人均储量为33.8吨。20世纪70年代石油危机之后，石油“峰值论”甚嚣尘上，但现在人们对此的关注度下降了。与20年前相比，全球石油储量增加了约60%，产量增加了约25%。世界原油探明储量前五大国家依次为委内瑞拉、沙特阿拉伯、加拿大、伊朗、伊拉克，合计占世界总量的63.19 %。中国原油探明储量为24亿吨，仅占世界总量的1.0%。世界原油探明储量前5国家情况如表2所示。
根据美国能源信息署2013年评估数据，全球页岩油技术可开发量3450亿桶，页岩油约占原油资源总量的10%。2013年，世界页岩油资源技术可开发量前10位国家分别为俄罗斯、美国、中国、阿根廷、利比亚、澳大利亚、委内瑞拉、墨西哥、巴基斯坦和加拿大，见表3。 （三）天然气 截至2011年底，世界天然气探明储量为209.7万亿m3，储采比为60，人均储量为2.69万m3。与2010年相比，世界天然气探明储量增加3%。世界天然气探明储量前五大国家依次为俄罗斯、伊朗、卡塔尔、土库曼斯坦、沙特阿拉伯，合计占世界总量的66.74%。中国天然气探明储量为3.1万亿m3，仅占世界总量的1.7%。世界原油探明储量前十位国家情况如表4所示。
化石燃料与能源危机
专题：化学与社会发展 1.化石燃料与能源危机 能源：是指能够提供能量的自然资源 现阶段，人们使用最广泛的主要能源还是化石 能源。通常所说的三大化石燃料是指、、和。 化石燃料是的能源，且面临着日益 枯竭的危机。解决能源危机的方法有：提高能 量的转化效率；研制、开发和推广使用节能产 品；开发新能源。 2.新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研 究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看做能源，而把太阳能、、、、等作为新能源。 3.氢能的优点：、、。 氢能作为燃料还需解决的主要问题：一是如何 获得廉价的氢气；二是氢气的安全贮运。 4.氢气的实验室制法 药品的选择：和。 发生装置：反应物状态为，反应 条件为。所以发生装置选 择。 与课本实验室制取发生装置类似。 收集方法：因为，所以收集氢气可 用。又因为，所以 还可以用收集氢气。 实验步骤： 检验纯度：收集一试管氢气， 说明氢气纯净；若 ，说明氢气不纯，需继续收集检验，直到氢气纯净为止。 5.金属材料：由或构成的具 有的材料的统称。包括、。 6.无机非金属材料包括传统无机非金属材料和新 型无机非金属材料。无机非金属材料有水泥、玻璃、陶瓷等。无机非金属材料有高温陶瓷、透明陶瓷、氮化硅陶瓷以及光导纤维等。 7.合成材料：是指以石油产品、煤等为原料，经 过复杂的化学反应而合成的材料。通常所说的三大合成材料是指、、和。 8.复合材料：是将两种或两种以上的材料复合成 一体而形成的材料。常见的复合材料有钢筋的混凝土、机动车的轮胎、玻璃钢等。 9.空气污染及其净化 空气污染物：排放到大气里造成污染的有害物 质，主要有有害气体和粉尘，其中有害气体主 要是指、和。 10.防治措施：防治空气污染可以从以下几个方面 做起： 11.水体污染及其防治 污染物的来源：水体污染主要来自、 和。虽体污染必将形象整个地球环境，对人类的生产、生活产 生严重的影响。 水净化的基本方法有：吸附、、和 等。 保护水资源的措施：、等。 12.固体废弃物的污染与回收利用 固体废弃物的种类：废旧金属、合成材料（塑 料、合成橡胶等）、废旧报纸、果皮等。 固体废弃物的危害：固体废弃物也是一种环境 污染物，如分解产生有毒气体，污染空气；埋 入土壤后会破坏土壤；倒入海洋会污染水体， 危害海洋生物。 处理方法：分类回收、填埋和高温堆肥等。 固体废弃物的利用：从某种意义上说，固体废 弃物（垃圾）是一种“放错地方的资源”。垃 圾中含有人类生存和从事生产活动所需的“半 成品”；含有可燃物较多的垃圾可以用来燃烧 发电供热等。
能源地质学(1)_化石能源矿产地质载体
秦 勇, 139********@https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html, 吴财芳, caifangwu@https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html,, 138******** 何金先, he2003jin@https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html,, 138********
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地质2012级(资源勘查工程)
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第三部分:
化石能源矿产地质载体
盆地 → 储盖 → 含矿性 → 矿藏 化石能源矿产如何富集？
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化石能源成矿要素系统
固体矿产 (煤/油页岩) 流体矿产 (石油/天然气) 生成 储集 封盖 运移 聚集 保存
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能源矿产来源与成因 沉积盆地及其构造控制 沉积层序与生储盖组合 盆地演化与油气聚集 盆地改造与能源矿产保存
二.能源储层关键物性
? ? ? ? ? 能源储层孔隙-裂隙性 能源储层流体饱和度 能源储层渗透性 能源储层吸附性 能源储层流体压力
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油气储集岩：具有一定储集空间，能存储和渗滤流体的岩石 油气储集层：由储集岩所构成的地层，简称储层 油(气)层：含有工业价值油(气)流的储集层(岩) 储集体 产层：投入开采的油(气)层 储集方式：岩石的孔隙、裂缝、洞穴中，类似“海绵吸水” 五个关键物性： 孔隙裂隙性 渗透性 吸附性 油气饱和度 储层压力
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储集空间 的大小 储集油气 的数量 油气渗流 的难易
油 气 井 产 能
化石能源与新能源利用 论文
化石能源与新能源利用 摘要二十一世纪中期的主要能源是什么？人类如何最终解决能源问题？随着人类工业化的不断推进，人们对于能源的需求将会继续增加。在过去的一段时间里，人类对能源的消费需求每年都在以1.5%的速度递增。在今后的二十年时间里，这种能源需求每年会以2%的速度递增。大约三十年后其能源消耗量将会增加一倍。尽管石油以及煤炭等化石能源在21世纪仍然能够满足人类的需求，但这些能源最终将会在某一天消耗殆尽，人类将可能会面临严重的能源危机。因此，我们必须大力推动化石能源与新能源的开发利用，提高能源使用效率。 关键词能源利用现状化石能源新能源前景 引言能源问题已经刻不容缓,减少碳排放让世界目光聚焦新能源。虽然传统能源在国际能源消费中的比例仍然居多,但许多国家都把发展新能源作为缓解高油价压力、应对气候变暧以及实现可持续发展的重要途径和长远战略。化石能源与新能源的结合利用，俨然已成为当今世界的一大焦点。 1能源利用现状 1.1世界能源利用现状 随着世界经济规模的不断增大，世界能源消费量持续增长，北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等六大地区的能源消费总量均有所增加。能源消费结构趋向优质化，世界能源资源仍比较丰富，但地
区差异仍然很大。随着世界一些地区能源资源的相对枯竭，世界各地区及国家之间的能源贸易量将进一步增大，能源运输需求也相应增大，能源储运设施及能源供应安全等问题将日益受到重视。 1.2中国能源利用现状 从中国能源资源的总体情况看，其特点可以概括为：总量较丰，人均较低，分布不均，开发较难。 具体来讲：一是总量比较丰富。化石能源和可再生能源资源较为丰富。其中，煤炭占主导地位。二是人均拥有量较低。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%，石油、天然气人均资源量仅相当世界平均水平的1/15左右。耕地资源不足世界人均水平的30%，生物质能源开发也受到制约。三是分布不均。煤炭资源主要赋存于华北、西北地区，水力资源主要分布在西南地区，石油、天然气资源主要集中在东、中、西部地区和海域。而我国主要能源消费区集中在东南沿海经济发达地区，资源赋存与能源消费地域存在明显差别。四是开发难度较大。与世界能源资源开发条件相比，中国煤炭资源地质开采条件较差，石油天然气资源地质条件复杂，埋藏深，勘探开发技术要求较高。未开发的水力资源多集中在西南部的高山深谷，远离负荷中心，开发难度和成本较大。非常规能源资源勘探程度低，经济性较差。 2化石能源的利用 2.1化石能源的概念 化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉
化石能源及其发展趋势
化石能源及其发展趋势 2013141462308潘诗雨 化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉积而来，是一次能源。化石燃料不完全燃烧后，都会散发出有毒的气体，却是人类必不可少的燃料。化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。 现状及环境效应 如今能源需求进入高速度增长，对于我国，社会经济的快速发展使能源供需矛盾和环境压力日益突出。其中我国能源消耗中化石能源占其中很大一部分，因此把握其发展现状有巨大的意义，下表为我国主要化石能源：石油、煤炭、天然气可采储量与世界总储存量进行的对比。 从表中可见，我国化石能源储量中煤炭占主要部分，达到了世界总储存量的13.3%石油和天然气储量只占世界总储量的1.1%和1.5%，相比煤炭储量处于较低水平。距以往数据得到的纵向对比来看，石油、天然气、煤炭人均可采储量处于下降的趋势，显示了能源储备的不足，其中油气资源储备尤为明显。 从目前状况看，化石燃料煤炭在我国一次能源构成中占70%以上，成为我国主要的能源，煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例是相当大的。以煤为主的能源构成以及62％的燃煤在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用，成为我国大气污染严重的主要根源。燃煤排放的大气污染物对我国城市的大气污染的危害已十分突出：污染严重、尤其是降尘量大；污染冬天比夏天严重；我国南方烧的高硫煤产生了另一种污染-酸雨；能源的利用率低增加了煤的消耗量。 化石燃料的大量利用破坏了生态环境，间接上对人类的发展也造成了不良的影响。因此，发展新能源，向多能源结构的过渡是当今人类所不可避免的。 与环境的关系 首先环境是人类和其他生物所赖以生存的客观物质和生态系统所组成耳朵一个整体。环境可分为社会环境（精神环境）和自然环境（物质环境）两大类。一般讲的环境，主要指自然环境。 自然环境是对我们周围的各种因素的总称，包括大气、水、土壤、岩石、生物、各种矿物等。自然界有它自己的运动规律。从环境保护的角度来说，最重要的是认识和掌握自然界的生态平衡规律。 环境污染是指人类活动使环境要素或其状态发生变化，环境质量恶化，扰乱和破坏了生
化石燃料的综合利用
6-2 化石燃料的利用、6-3大自然中的二氧化碳（第一课时） 【学习目标】 1.熟记三大化石燃料，会写常见燃料燃烧的化学方程式 2.掌握化石燃料综合利用的方法，会选择清洁能源，了解大自然中的二氧化碳循环 【自主学习】 阅读课本125-126页并填空 、、是重要的三大化石燃料，它们都属于（填可再生或不可再生）能源。煤、石油、天然气都是由元素组成的（纯净物或混合物），另外还有少量的等元素，这些元素在燃烧时会产生、、等，造成环境污染。 【多识一点】 常见燃料及其燃烧的化学方程式 【自主学习】 1.阅读课本126-129页并填空 煤的综合利用的措施主要有、、，都属于变化。被称为“工业的血液”被称为“黑色的金子”。石油的分馏是变化。 2.阅读课本132-134页并填空 （1）二氧化碳的产生途径有等，二氧化碳的消耗途径有 等。 （2）在通常情况下，二氧化碳是一中色味（填能或不能）溶于水的气体，密度（大于/小于）空气。固态的二氧化碳称为。 【思考】 有哪些途径可以获得二氧化碳？这些方法适合在实验室制取二氧化碳吗？为什么？ 【知识回顾】 1.选择制取气体的发生装置时应考虑的因素有：和。 2.选择制取气体的收集装置时应考虑的因素有：和。 【课堂探究】 1.实验室制取二氧化碳需要的药品有、。 2.实验室制取二氧化碳反应的化学方程式（原理）为。 3.制取二氧化碳可选择的制取装置有可以选取的收集装置有。
4.检验二氧化碳的方法： 5.确定二氧化碳收集满的方法： 6.收集满的二氧化碳的集气瓶应（倒放/正放）在桌面上。 【小资料】 稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，随着反应的进行会附着在碳酸钙表面。碳酸钠通常情况下位粉末状固体，遇稀盐酸会剧烈反应，短时间内产生大量的二氧化碳。 思考：1.可以用稀硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳吗？原因： 2.可以用碳酸钠代替碳酸钙制取二氧化碳吗？原因： 【随堂检测】 一.选择题 1、实验室只用向上排空气法收集CO2的原因（） A.常温下化学性质不活泼 B.CO2能溶于水 C.CO2密度比空气的大 D.CO2能溶于水且密度比空气的大 2. 检验CO2的正确方法是( ) A. 将燃着的木条伸入集气瓶中,火焰熄灭 B. 使人感到气喘、头痛 C. 将带火星的木条伸入集气瓶中,木条不复燃 D. 将气体通入澄清的石灰水中 3.检验集气瓶中是否收集满CO2,正确的操作方法是( ) A.倒入澄清的石灰水 B.用燃着的木条接近瓶口 C.把燃着的木条伸入瓶里 D.用带火星的木条接近瓶口 4.实验室制取CO2有以下步骤：①检查装置的气密性；②按要求组配好仪器; ③向长颈漏斗中加入稀盐酸；④收集气体; ⑤向锥形瓶中加入小块的大理石; ⑥验满。正确的操作顺序为( ) A. ①②③④⑤⑥ B. ②①⑤③④⑥ C. ②①③⑤④⑥ D. ②①③⑤⑥④ 5.实验室制取CO2和O2的共同点是（） A.气体发生装置相同 B.都可以用向上排空气法收集 C.反应时都需要加热 D.都可以用排水法收集 6.实验室制取二氧化需要用的一组药品是（） A.大理石和稀盐硫酸 B.石灰石和稀硫酸 C.木炭和氧气 D.碳酸钠和稀硫酸 7.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检验装置气密性②按要求装配好仪器③向长颈漏斗中注入稀盐酸 ④收集气体⑤向广口瓶中放入几小块大理石，其中正确的顺序是（） A.①②③④⑤ B.②①⑤③④ C.②①③④⑤ D.③④⑤②①
化石能源
化石能源 链接：https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html,/baike/1012.html 化石能源 化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉积而来，是一次能源。化石燃料不完全燃烧后，都会散发出有毒的气体，却是人类必不可少的燃料。化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气。 危 害 化石能源是目前全球消耗的最主要能源，2006年全球消耗的能源中化石能源占比高达87.9%，我国的比例高达93.8%。但随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的，大部分化石能源本世纪将被开采殆尽。从另一方面看，由于化石能源的使用过程中会新增大量温室气体CO2，同时可能产能一些有污染的烟气，威胁全球生态。因而，开发更清洁的可再生能源是今后发展的方向。 区 别 1、生物能源——又称绿色能源。是指从生物质得到的能源，它是人类最早利用的能源。古人钻木取火、伐薪烧炭 ，实际上就是在使用生物能源。但是通过生物质直接燃烧获得能量是低效而不经济的。随着工业革命的进程，化石能源的大规模使用，生物能源逐步被以煤和石油天然气为代表的化石能源所替代。 “万物生长靠太阳”，生物能源是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环，理论上二氧化碳的净排放为零。生物能源是一种可再生的清洁能源，开发和使用生物能源，符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。因此，利用高技术手段开发生物能源，已成为当今世界发达国家能源战略的重要部分。当前生物能源的主要形式有四种：沼气、生物制氢、生物柴油和燃料乙醇。 2、化石能源是指由生物体经过千百万年形成的，主要是煤,石油,天然气，是上古时期遗留下来的动植物的遗骸在地层下经过上万年的演变形成的能源，其中煤、石油、天然气就是化石能源。指从地下开采出来,曾经是作为生物体的一部分,如今已成为化石的能源,如煤(植物化石转化),石油(动物体转化)等。 原文地址：https://www.360docs.net/doc/6b5736987.html,/baike/1012.html 页面 1 / 1
世界能源现状及发展前景(包括化石能源可利用年限)
世界能源现状及发展前景（包括化石能源可利用年限） 世界能源现状及发展前景（包括化石能源可利用年限） 盖概而言之，人类利用能源的历史到目前为止大致经历了三个时代：薪柴时代、煤炭时代、石油时代。 世界能源现状 1．受经济发展和人口影响，世界一次能源消费不断增加。在过去的30年来，能源消费不断增长，增长率在1.8%左右。 2．世界能源消费水平呈现不同的增长模式，发达国家增长率明显。30年来，北美，中南美洲，欧洲，中东，非洲，亚太地区。OECD（经济合作与反战组织）统计发达国家能源消费水平占有率自1973的68%下降到2003的55.4%。 3．世界能源消费水平趋于优势化 石油，煤炭使用比例下降。天然气上升。风能，水能，地热能等新能源相继出现。能源所占比例：石油37.3%天然气23.9%煤26.5%，再生能源12.3%。 化石能源可用年限：石油45.5年天然气64年煤炭219年铀74年 世界能源展望 1.世界将在低碳技术研究、开发和示范方面资金投入不断增长，实现世界能源结构的 改变，特别是中国正在努力将体系由“以煤为基础”的结构特征向“以煤油气为主” 转化。这项国际的转化也是我国实现基础能源体系多元化战略的必然选择，中国的“十二五”也将能源的话题作为重点，拟定了《新能源产业规划》。 2.作为“水黄金”的石油也是国际的焦点，而石油的消耗速度更是快得惊人，而如今 很多大型汽车企业正在制造混合动力车和纯电动车，许多国家也鼓励消费者买这样的产品，希望借此缓解石油危机。 3.《世界能源展望》分析到：在新政策下，2008—2035年世界一次能源需求将上升36%， 从123亿吨石油当量上升到167亿吨石油当量，年增长量为1.2%。而之前的27年间，一次性能源需求年增长率为2%。在当前政策情景下年均增长率为1.4%。而在2008年世界能源展望中阐述的450情景中，增长率仅为0.7%，现在想实现0.7%是十分困难的！ 鉴于现今世界能源现状，新能源诸如风能、太阳能、以及核能等将作为重点研究，有望缓解能源现状带来的问题。 4.总的来说，人们正在致力于寻找新的、可利用的、清洁的能源，在更加有效地利用 现有能源的前提下，实现世界现在的能源现状未来向“煤油气为主”和发展新能源的方向发展，为地球、为人类谋取更好、更快、更具有可持续性的未来！
化石燃料及其燃烧
第二节化石燃料及其应用 一．化石燃料 化石燃料是由古代动植物埋在地层下，经过漫长的、一系列非常复杂的变化而逐渐形成的混合物。属不可再生资源。三大化石燃料的比较： 1．化石燃料的燃烧对空气的污染 （1）煤等化石燃料里含有S、N等元素，燃烧后会生成SO2、NO2等污染物； （2）燃料燃烧不充分，生成CO、有毒的C、H化合物、碳粒、粉尘等。 2．酸雨 （1）形成原因：煤等化石燃料里含有S、N等元素，燃烧后会生成SO2、NO2等污染物，溶于降水生成H2SO4、HNO3，形成酸雨。 （2）酸雨的危害：①侵蚀植株，毁坏庄稼、植被；②腐蚀大理石、石灰石等建筑；③腐蚀金属，加快金属锈蚀。 （3）减少酸雨危害的措施：①减少煤、石油等化石燃料的直接燃烧；②对化石燃料进行生加工，或脱硫后再燃烧；③燃烧后的尾气净化后再排放；④开发研制清洁能源代替化石燃料。 3．汽车尾气污染 （1）汽车尾气主要污染物：CO、NO2、为燃烧的C、H化合物、含铅化合物、烟尘等。排入空气会对空气造成污染，危害人体健康。
（2）减少尾气污染的措施：①改进发动机，使燃料充分燃烧；②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体；③使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；④加大尾气检测力度，严禁尾气排放不达标的汽车上路；⑤改用压缩天然气、液化石油气或乙醇汽油作燃料，减少对空气的污染。 课堂练习 1、下列物质不属于矿物燃料的是（） A、金刚石 B、煤 C、石油 D、天然气 2、关于下列几种说法正确的是（） A、当今世界上最重要的三大矿物燃料是酒精、煤、天然气 B、煤和石油都是由古代植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化而形成的 C、中国是世界上最早发现和利用石油的国家之一 D、地球上矿物燃料的蕴藏量是取之不尽，用之不竭的，我们不必要开发新能源 3、下列关于煤、焦炭、石油、酒精的变化中，属于物理变化的是 A、煤隔绝空气加强热使煤发生分解 B、石油蒸馏 C、焦炭冶金 D、酒精挥发 4、根据所学适应回答下列问题： ⑴导致温室效应的原因是（） A、煤和石油作燃料 B、人类呼吸 C、水源被污染 D、森林被砍伐 ⑵减缓大气中二氧化碳大量增加，其可能而有效的措施是 A、立即减少煤和石油的燃烧 B、控制全球人口的急剧膨胀 C、植树造林、保护森林 D、将煤和石油转化为气态燃料 ⑶检查空气中二氧化碳含量最容易且适宜的方法是（） A、用天平称量 B、观察蜡烛燃烧现象 C、用石蕊试液 D、通入澄清的石灰水 5、燃料有很多种，例如H2、C（炭）、CH4（甲烷），若它们分别在空气中燃烧，都能产生热量。 ⑴写出它们燃烧的化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ⑵用什么方法证明它们燃烧的产物？ ⑶以保护环境为出发点，分析以上三个化学方程式，你认为使用＿＿＿＿＿燃料最好，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 课后作业： 1、下列物质的用途中，利用其化学性质的是（） ①甲烷用作燃料②金刚石刻划玻璃③氧气用于气焊④干冰用作制冷剂⑤氢气用于冶炼金属 A、①②③ B、②④⑤ C、①③⑤ D、①④⑤ 2、人类生活需要清洁的空气，下列过程中不会对空气造成污染的是（） A、人和动物呼出的二氧化碳 B、煤燃烧产生的烟雾 C、汽车尾气排放形成的烟雾 D、石油化工厂排放的废气 3、下列物质是，属于纯净物的是（）A、金刚石B、煤C、食醋D、天然气 4、煤、石油在地球上的蕴藏量是有限的，因此人类必须（） A、用电解水的方法制得氢气作能源 B、大量砍伐树木作燃料 C、用高粱、玉米酿制酒精作燃料 D、开发太阳能、核能等能源