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第三章自然资源的利用与保护第二节非可再生资源合理开发利用对策[学习目标]1.了解化石燃料的分布、消耗与前景。2.了解化石燃料开发利用中的环境问题以及合理开发利用措施。3.掌握主要清洁能源的优势与不足。知识点一化石燃料的合理开发与利用地球用尽化石燃料会有多可怕美国《大众科学》月刊网站2015年9月12日报道，9月12日发表在美国《科学进展》杂志上的一项新研究发现，如果我们用尽地球上所有剩余的化石燃料，那么南极几乎所有的冰都将融化，这可能导致海平面上升高达61米，足以淹没世界上大多数主要城市。化石燃料被视为不可再生资源，包括煤、石油和天然气。当燃烧时，它们向大气释放影响巨大的温室气体二氧化碳。温室气体把来自太阳的热量截留在地球大气中，导致气温上升。思考探究：你认为人们可以采取哪些措施来应对化石燃料资源的耗竭？提示：减少化石燃料浪费，提高化石燃料燃烧的利用率；提高科技，降低单位产值的能耗；寻找可再生能源，作为替代品。[自主学习]1．化石燃料的概念主要指煤炭、石油、天然气、油页岩等矿物燃料，是重要的非可再生资源，是人类目前主要利用的能源。2．化石燃料的消耗与前景(1)消耗：发达国家能源消耗普遍高于于发展中国家。(2)前景：全球能源的年消耗量仍在增长。非可再生的资源能供人类开采的时间有限。3．化石燃料的消耗与前景(1)消耗世界：发达国家能源消耗普遍较高，发展中国家较低中国：消耗总量大，人均消耗能源水平很低(2)前景：存在耗竭危机。4．化石燃料开发与利用中的环境问题(1)开采：破坏地表，堆放占地，废渣自燃；矿山排水造成水土环境污染。(2)运输与存放：可能会污染空气、水与土壤。(3)利用：产生的环境问题有空气污染、全球增温、酸雨等。5．化石燃料合理开发与利用的主要措施(1)采用科学方法开采化石燃料资源。(2)环境保护措施要与主体工程同时设计、同时施工、同时验收、同时投入使用。(3)保护耕地，合理利用土地。(4)对化石燃料进行深加工和精加工。(5)实行能源结构改革，在化石燃料中尽可能使用天然气。1．阅读材料，完成下列问题。材料一据测算，国内生产总值每增加1%，能源消费约增长10%。我国是世界上煤炭产量最高的国家，年产量已超过10亿吨。2000年，我国能源消费结构中，煤炭约占70%。我国电力生产的80%依靠煤炭作为燃料。材料二煤炭在开采、运输和利用过程中对环境造成的不良影响图片。(1)我国能源消费构成以煤炭为主，原因是什么？(2)结合图片，分析在煤炭开发利用过程中存在哪些主要问题？(3)简述解决这些问题的主要措施。答案：(1)储量丰富，开发利用难度小。(2)矿产资源在开采、运输、存放、加工、利用过程中，都可能对环境产生较显著的不利影响。开采时破坏地表，如露天开采会引发滑坡、崩塌，井下采煤会导致采空区地面塌陷。煤炭堆放要占地，废渣可能会自燃。煤炭在运输和存放过程中可能会污染空气、水与土壤，破坏景观。煤炭在利用过程中输出能量的同时，会产生大量的CO、粉尘等，污染空气；释放大量的CO2，造成全球增温；释放SO2和氮氧化物导致酸雨的形成。(3)解决上述问题的主要措施：采用科学方法开采化石燃料资源；在能源资源开采与使用中，环境保护措施要与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用；在矿区生产中应保护耕地，合理利用土地；因开采能源资源而扰动、破坏土地，造成地面塌陷时，由采矿者负责进行复垦，恢复到可利用状态；实行能源结构改革等。[反思归纳]1．化石燃料的消耗与前景地区能源的消耗能源(化石燃料)的前景世界发达国家能源消耗普遍较高世界能源的年消耗量仍在增长。按目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，化石燃料可供人类使用的时间大约还有：煤炭，200～220年；石油，45～50年；天然气，50～60年发展中国家能源消耗普遍较低中国中国能源消耗总量仅低于美国，居世界第二位，但人均消耗能源水平很低，还不到世界人均能耗的1/32.化石燃料开发与利用中出现的环境问题和主要措施(1)煤炭在开采、运输和利用过程中对环境的影响。(2)石油的开发与利用对环境的影响。石油运输过程中，油船外排的洗舱水会污染海洋，油船原油外泄会造成严重的海洋污染。石油在加工过程中，排放大量的废水、废气和废渣。石油在燃烧时向环境排放氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳等空气污染物，导致酸雨的形成。(3)化石燃料合理开发与利用的主要措施。[思维拓展]1．石油危机应对措施(1)贯彻“在开发中保护，在保护中开发”的方针，适度开发，均衡生产，提高资源利用率。(2)加强石油资源的勘探，增加可采储量。(3)充分利用国内外石油资源和石油市场。(4)建立石油战略储备体系。2．我国的石油战略储备系统(1)目的：防止突发事件导致石油供应中断；抵御油价剧烈波动。(2)基地：海运便利、靠近消费市场。[活学巧用]1．在我国某一露天开采煤矿区，该矿区附近的潭水变成了含硫很重的“黄绿色”，一潭死水散发着浓重的臭味。一些以煤为燃料的化工厂在矿区周围广布，附近老百姓对化工厂的粉尘污染是苦不堪言。据此，完成(1)～(2)题。(1)针对材料中煤矿的露天开采说法错误的是()A．破坏地表植被及基层土壤B．矿坑废水是造成附近水资源污染的污染源C．与地下开采相比，对大气的粉尘污染轻D．矿区回填，恢复地表生态的成本高，难度大(2)针对材料中化工厂造成的粉尘污染可采取的措施是()①优化当地用煤结构②禁止以煤作燃料③提高煤炭的利用率④将煤燃烧后的产物如粉煤灰等“变废为宝”A．①②③B．①③④C．②③④D．①②④解析：本题组考查采矿过程中产生的问题及针对煤炭资源利用中的问题采取的解决措施。第(1)题，露天开矿更易造成大气粉尘污染。第(2)题，煤炭目前仍是我国的主要能源资源，故不可能“禁止以煤作燃料”。答案：(1)C(2)B知识点二发展多元化结构的能源系统[情景导入]“十三五”期间，“风光大省”甘肃计划增强新能源消费转化，促进风电、光电产业健康发展。到2020年，甘肃省可再生能源装机将达到5100万千瓦时，占到全省电力总装机规模的60%。思考探究：材料中提到哪些可再生能源？除此之外，还有哪些可再生资源？答案：太阳能、风能；水能、地热能等。1．发展多元化结构的能源系统的必要性(1)世界能源的总趋势：发展多元化结构的能源系统和高效、清洁的能源技术。(2)原因：人类对能源资源的需求持续增长。化石燃料的使用对环境造成不良影响，由此引发的全球环境问题日益显著。(3)措施：减少对化石燃料的消耗，重视利用可再生能源。2．世界能源的总趋势发展多元化结构的能源系统和高效、清洁的能源技术。3．发展可再生能源和新能源(1)太阳能：优点是能量巨大、无污染、用之不尽。缺点是只能在晴天获得，比较分散。(2)风能：优点是用风力发电，成本较低，不产生空气污染。缺点是不稳定，变化大，风力发电往往存在着储存和输送问题。(3)水能：优点是大坝和电厂建成后，发电成本较低，不产生空气污染。缺点是大坝建设会对周围地区的环境带来不利影响。(4)潮汐能：干净、无污染，但大坝会阻碍船只和鱼类进出。(5)生物能：传统的生物能利用方式会造成环境污染和资源浪费，沼气是转换生物能的主要利用方式。(6)地热能：优点是成本低廉，缺点是可供开发的地点少，且更新速度较慢。[合作探究]2．阅读材料，完成问题。材料风能是一种安全可靠、无污染的新能源，全球的风电开发正进入一个快速发展的时期。我国可开发的风能超过10亿千瓦。下图为“中国风能资源分布示意图”。中国风能资源分布示意图(1)据图说明我国风能资源的分布状况。(2)评价我国风能资源开发的条件。答案：(1)风能资源由沿海向内陆先减少再增多。(2)有利：我国风能资源可开发地区广，储量丰富；洁净，可再生；建设周期短，成本低；能源市场需求量大等。不利：风场占地面积广；选址对自然环境有一定要求；季风气候，风力不稳；对生态环境有一定负面影响；风能资源分布区与市场地不匹配等。[反思归纳]发展多元化结构的能源系统类型优点缺点利用形式我国主要分布地区太阳能能量巨大、无污染、可再生较分散，受天气、季节影响大光热转换、光电转换降水较少、光照充分的地区，如西北、青藏高原风能风力发电成本较低，无污染不稳定，季节变化大，市场距离远，发送难风力发电风力较大的地区，如青藏高原、西北、东部沿海地区水能发电成本较低，无空气污染可能对库区及其周围地区的环境带来不利影响水力发电水量丰富、地势落差大的地区潮汐能干净，无污染能源密度小，修大坝会阻碍船只和鱼类进出利用潮汐进行发电沿海地区生物能可再生直接燃烧会导致环境污染，也造成资源浪费比较理想的利用方式是沼气我国广大地区地热能成本低廉可供开发的地点不多，更新速度较慢，地热蒸汽中常含有一些有毒有害物质发电、取暖、建地热温室地热能丰富的地区，如青藏高原[思维拓展]1．太阳能的分布太阳能的分布在地区上存在着差异性，从全球范围上看，降水较少的副热带地区、中纬度的大陆内部太阳能丰富。我国太阳能丰富地区位于西北和青藏地区，而东北、东南则相对贫乏。青藏高原是我国太阳能高值中心，四川盆地是我国太阳能低值中心。青藏地区海拔在4000米以上，大气稀薄而且清洁，透明度好，天气晴朗干燥，日照时间长，又加上纬度较低，太阳高度大，所以太阳能资源丰富。四川盆地地势低，亚热带季风气候，雨多、雾多、晴日少，是我国太阳能资源最贫乏的地区。2．水利资源与水力资源的对比认识水利资源是指被人类控制或基本控制的直接应用于农业灌溉、工业、水能、给水、航运、港口、运输、淡水养殖、城市建设、旅游、生活等方面的用水，包括数量、质量、能量、水域、分布等。水力资源又称水能资源，指河川、海流、潮汐、波浪等天然水体运动所产生的能量。狭义的水能资源指河川水能资源，它属于水利资源。这里我们还要清楚水能资源的丰富与否主要取决于河流是否有足够的径流量，河道是否有足够的落差。河流径流量大，且落差大，水能资源就丰富。3．可燃冰即天然气水合物，分布于深海的沉积物中或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。2017年11月3日，国务院正式批准将天然气水合物列为新矿种。2．下列我国各地对新能源的开发利用，具有明显的地区优势的是()A．黄土高原——地热能B．内蒙古高原——风能C．四川盆地——太阳能D．青藏高原——核能答案：B