能源环境问题对人类生存的危害

2023-08-10 理论教育版权反馈

【摘要】：煤炭开发带来的热源、动力源和电力源推动了世界经济的飞速发展，但对环境造成的破坏也是难以估量的，更为严重的是直接危害人类的身体健康。

按照能源的利用情况，可分为传统能源与新能源。传统能源是人类工业发展时期已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤炭、石油、天然气、水力和核裂变能。新能源是在新技术基础上系统地开发利用的非常规能源，如太阳能、风能、海洋能、生物质能、氢能与地热能等，与常规能源相比，新能源是可再生能源，消费中对环境污染小，是清洁能源。这些能源是人类史上促进社会进步和文明的主要驱动力，为人们生活水平的提高作出巨大贡献，但人类在享受能源带来的便利时，环境受到前所未有的威胁和损害。

（一）传统能源造成的环境破坏

目前，世界各国传统的化石燃料发电仍然占据主导地位，其中以燃煤发电为主，其次是燃气发电，而燃油发电份额很小。2010 年化石燃料发电占全球发电总量的67.4%，到2017 年仍然保持在64.7%，虽然比例有所下降，但仍是电能的主力军；而清洁能源主要有核能发电与再生能源发电，核能发电在这8年中总量变化不大，但再生能源发电逐年上升速度较快，2017 年清洁能源发电占比为35.3%，具体数据见表2—1。

表2-1　全球电力生产结构汇总^[2]

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续表

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在全球能源结构中，传统化石能源占比85%，其中石油占比34%、煤炭占比28%、天然气占比23%；非化石能源占比15%，10%为可再生能源，5%为核能。

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图2-2　2017 年全球能源结构比例^[3]

2017 年欧盟与美国的能源结构相比，其传统化石能源占比76%、非化石能源占比24%、核能占比11%，远高于全球5%的平均水平，煤炭比例较低，显示了欧盟能源消费的低碳化；美国传统化石能源占比84%、非化石能源占比16%、石油占比41%、天然气占比28%，显著高于世界平均水平，反映了页岩气革命对美国能源结构的深入影响。

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图2-3　2017 年美国和欧盟能源结构对比图^[4]

我国2017 年能源结构中，传统化石能源占比83%、非化石能源占比17%，煤炭在全部能源消费中占比为60%、石油占19%、天然气占7%、可再生能源占14%。与世界平均水平相比，我国过度依赖煤炭，石油和天然气支柱作用不足，核能发展相对滞后，可再生能源发展态势较好，高于世界平均水平。

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图2-4　2017 年中国能源结构比例②

通过以上数据分析可知，当今世界经济发展仰赖的能源仍以传统能源为主，能源的开发与使用带来经济发展的同时，也引发环境污染与破坏的副作用。“自产业革命以来，煤炭和石油等化石燃料的开发与利用急剧增长……人类大规模利用化石能源虽促进经济飞速发展，但对环境的污染与破坏也是史无前例的。”^[5]如固体废弃物污染、水体污染、大气污染、海洋污染、放射性污染和生态破坏等等，产生温室效应，形成酸雨、光化学烟雾^[6]等破坏人类生存的环境。

1.煤的使用影响人类的生存与生活

煤炭的开采始于13 世纪，于18 世纪中叶成为世界的主要能源，到1920年，煤炭在世界能源构成中的比重递增到62.6%。煤炭开发带来的热源、动力源和电力源推动了世界经济的飞速发展，但对环境造成的破坏也是难以估量的，更为严重的是直接危害人类的身体健康。有统计数据表明，每吨煤会产生13 千克的烟尘，同时氡也随气体排出，以至火电站释放出的放射性物质比核电站多。氡对人体的危害主要有：一是导致肺癌，其诱发肺癌的潜伏期大多都在15 年以上，是引起肺癌的第二大因素；二是导致白血病；三是氡可以通过人体脂肪影响人的神经系统，使人精神不振，昏昏欲睡。如1952 年英国伦敦因燃煤排放的粉尘和二氧化硫引发烟雾事件，当年的12 月5 日至9 日的5 天内4000 多人死亡，随后两个月内又有8000 多人死去，给当地居民造成生存危机与恐慌，这即是著名的伦敦烟雾环境污染公害事件。

2.石油的开发与使用引发人体健康受损与生态破坏

石油炼制后的汽油、柴油等是汽车、飞机用的内燃机燃料，是重要的战略资源，世界各国纷纷投资石油的勘探和炼制。20 世纪60 年代以后，石油的产量与消费量超过煤炭，世界能源迈入“石油时代”。石油开发利用对环境的污染表现在：一是油气挥发污染大气环境，油气挥发物与其他有害气体被太阳紫外线照射后，发生物理化学反应，生成光化学，产生致癌物和温室效应，破坏臭氧层等等；二是地下油罐和输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源，造成土壤盐碱化、毒化，并通过农作物尤其是地下水进入食物链系统，最终直接危害人类；三是石油运输中的原油泄漏，原油中含有多环芳烃、苯系物等性能不稳定的碳氢化合物，人体吸收后就会损害身体机能甚至致癌。另外，大量原油进入海域直接影响海洋的化学环境与生态系统，这些破坏后的生态系统恢复往往需要几年甚至几十年的时间。^[7]

典型的石油环境污染事件如1930 年比利时马斯河谷烟雾事件，其主要原因是炼油厂等工厂排出的烟尘在逆温层的作用下无法扩散，居民吸收大量的有害气体，影响人体肺、心脏等器官的正常功能，一周内有近50 多人因心脏病、肺病而死亡，大量的牲畜也因吸入有害气体而死亡。20 世纪40 年代美国洛杉矶发生光化学烟雾事件，该市的居民大量使用汽车，汽车保有量约250 万辆，每天燃烧的汽油近 1100 吨，汽车排放的尾气中含有碳氢化合物等有害气体，这些气体在太阳紫外光线照射下产生化学反应而影响人体健康，直接引起该市大多市民五官中毒、呼吸衰竭而死，1970 年洛杉矶全市四分之三的人患病。2010年5 月5 日，美国墨西哥湾原油泄漏事件造成超过160 公里的海岸受到泄漏原油的污染，墨西哥湾沿岸生态环境遭遇“灭顶之灾”，墨西哥湾沿岸1000 英里长的湿地和海滩被毁，渔业受损，脆弱的物种灭绝。“2011 年渤海湾油田溢油”事故是近年来中国内地第一起大规模海底油井溢油事件，共有约700 桶原油渗漏至渤海海面，另有约2500 桶矿物油油基泥浆渗漏并沉积到海床。据国家海洋局统计，这次事故已造成5500 平方公里海水受污染，大致相当于渤海面积的7%。

3.核事件对人类未来的危害无法估测

核能源的利用技术要求较高，耗资较大，产生大量核废料，对人类和环境产生的风险主要是核事件中核泄漏、核爆炸、核材料丢失等放射性污染。核能工业中的各种放射性物质，包括核反应堆的“三废”、核原料的开采和冶炼、核燃料的后处理，均会产生放射性污染，核裂变产生的核废料中共有200 ～300种放射性核元素。目前，核燃料铀裂变后产生的核废料有碘和锝，它们带有极强的放射性，寿命均大于50 年。1986 年切尔诺贝利核电站发生爆炸，泄漏出的放射性物质致31 人死亡，237 人受到严重放射性伤害，5000 多儿童罹患甲状腺癌，核电站周围的庄稼全被掩埋，距电站7 公里内的树木和庄稼全部死亡。25 年后，该核电站泄漏造成的污染使附近的蘑菇仍带有剂量较高的放射性铯（87 Cs），每千克蘑菇铯含量达1900 贝可，而食物铯的安全极限是475 贝可。2011年日本福岛福岛第一核电站发生核泄漏。2013 年英国《每日邮报》7 月17 日报道，福岛核泄漏的影响已进入食物链，出现“基因突变蔬菜”，这些蔬菜果实畸形、表面长满肿块，两年后核辐射污染的阴霾已渗入人类的食物链，并直接影响着人们的日常生活。核电站的泄露引发的公害事件远远不只这两件，更令人担忧的是，这些事件的影响不是10 年或20 年能够消除殆尽的，同时也是无法控制和预测的。

（二）新能源造成的环境破坏

新能源的生产对环境的影响是正能量生产后的副产品。20 世纪四五十年代的第三次技术革命促进清洁能源的研发与发展，突破能源资源的有限性，是能源史上的一次重要变革，太阳能、氢能、生物质能、风能等新能源如雨后春笋般在世界各国能源的开发与利用结构中比例大增。与传统能源相比较，新能源对环境的污染相对较小，是新型的清洁能源。

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图2-5　中国新能源新污染数据分析^[8]

我国新能源汽车产量和保有量都已超过全球总量的一半，截至2018 年6 月，我国新能源汽车累计产量超过219 万辆，累计转配动力蓄电池超过103 亿瓦时，动力蓄电池有使用寿命，预计2020 年动力蓄电池累计规模化退役量将超过20万吨。如果这些电池处置不当，一方面会给社会带来环境影响和安全隐患，另一方面也会造成资源浪费。

可见，新能源虽然是清洁能源，但并不是没有环境污染隐患的，其在开发环节对环境所造成的破坏亦是人类应该关注与重视的。

1.太阳能对环境的影响

太阳能是公认的绿色能源，但事实并非如此。太阳能在消费环节是清洁无污染的，但太阳能电池的生产原料和耗电量均会对环境造成威胁。“1KW 多晶硅光点需要10 公斤多晶硅，而制造这些多晶硅需要6000 度左右的电能，排放超过40 公斤的有毒物质。江西赛维年产1.5 万吨多晶硅项目投产后，年耗柴油约20.9 万吨，年用电量32 亿千瓦时，单厂用电量相当于整个南昌市用电量的1/4。宁夏石嘴山市多晶硅生产厂附近，由于四氯化硅和氯化氢的排放而导致周围寸草不生。”^[9]

2.风能对环境的影响

风能的利用不会产生任何有毒有害的物质，不会造成大气污染和固体废弃物污染，但风力发电机的工作运转会产生较严重的噪声污染。霍华德·格尔勒在《能源革命：通向可持续发展未来的政策》一书中指出，风力发电产生噪音和视觉上的消极影响，对鸟类和蝙蝠等生物会造成干扰，这些生物会到风力涡轮机上，产生致命伤害。据报道，风力发电的兴起已经引起了多种生物的灭绝。

3.生物质能对环境的影响

生物质能是太阳能的吸收和存储器，主要来自于植物的光合作用，可转化为固、液、气态燃料，地球上的植物进行光合作用所消耗的能量占太阳照射到地球总辐射能量的0.2%，相当于目前人类消耗总能量的40 倍，是一种取之不尽，用之不竭的可再生清洁能源。但在提炼生物燃料的过程中，仍需要消耗大量石油。再有，秸秆、薪柴、畜粪等生物质能的堆放、储存和使用对人居环境带来很多不利的影响，卫生条件差导致疾病蔓延，秸秆堆放还会带来火灾，给人居环境带来安全隐患，粗放的燃烧方式导致二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫和一氧化氮等污染物的排放。

综上所述，人类与环境的和谐相处使自己的生存具有自由选择的空间，反之，当人类面对的自然已经是满目疮痍，支撑人类生存与发展的承载力已失去时，就意味着，通过劳动而开展的人类与自然即将分离。自然界中各种生态系统超出自身所能忍受或调节的极限时，将受到损伤、破坏而出现不稳定或不平衡状态，从而导致许多违反自然规律的副效应，人类的生存会由此而被置于十分危险的境地。而今天人类面临的现实是，生态危机使人类可资利用的能源逐渐缩小，人类的生存环境与实践活动正受到前所未有的限制，人类自由选择的空间逐渐缩小。

能源环境问题对人类生存的危害

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