2.2 以化石能源为主的能源消费结构使环境日益恶化

毋庸置疑，能源的生产和消费促进了经济的发展和人民生活水平的提高。但是，能源的开采、运输和利用活动也造成了对生态环境的极大破坏。长期以来，支持我国发展的主要是煤炭、石油等化石能源(见图2-1和图2-2)。其中，煤现在是、将来(直到2050年或更晚)仍然是我国能源的主力，虽然煤在总能源中所占的比例会逐渐下降(从2006年的69.7%下降到2011年的60%)，但总量仍会不断增加。煤用于发电的比例会越来越大，从目前的50%增加到70%以上。这种能源消费结构，使快速发展长期伴随着严重污染。

图2-1 2006年我国能源消费结构

数据来源：环球能源网

图2-2 2001—2006年石油、天然气在我国能源消费中的占比趋势

数据来源：环球能源网

2.2.1 “酸雨”频发

20世纪70年代，酸雨在世界仍是局部性问题，但进入20世纪80年代后，酸雨的危害不断加重，并扩展到全世界范围。欧洲大气化学监测结果表明，欧洲雨水的酸度每年以10%的速度递增。目前，酸雨已成为全球主要环境问题之一。

化石能源燃烧，特别是煤炭燃烧所产生的二氧化硫和氧化氮化合物是酸雨产生的主要原因。煤中含有硫，燃烧过程中生成大量硫氧化物，此外煤燃烧过程中的高温使空气中的氮气和氧气化合成为氮氧化物，在大气中经过复杂的化学反应，形成硫酸或硝酸气溶胶，为云、雨、雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨。

全球每年排放进大气的二氧化硫约1亿吨，二氧化氮约5000万吨。全球已形成三大酸雨区。我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区，面积达200多万平方千米的酸雨区是世界三大酸雨区之一。我国酸雨区面积扩大之快、降水酸化率之高，在世界上是罕见的。世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心，波及大半个欧洲的北欧酸雨区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积大约1000多万平方千米。在酸雨区，酸雨造成的破坏比比皆是，触目惊心，如在瑞典的9万多个湖泊中，已有2万多个遭到酸雨危害，4千多个成为无鱼湖。美国和加拿大许多湖泊成为死水，鱼类、浮游生物，甚至水草和藻类均一扫而光。北美酸雨区已发现大片森林死于酸雨。德国、法国、瑞典、丹麦等国已有700多万公顷森林正在衰亡，我国四川、广西等有10多万公顷森林也正在衰亡。世界上许多古建筑和石雕艺术品遭酸雨腐蚀而严重损坏，如我国的乐山大佛、加拿大的议会大厦等。

2.2.2 环境污染与生态破坏

传统能源作为当前人类赖以生存与发展的基础，在其开采、运输、加工、转换、利用和消费的过程中，都直接或间接地改变着地球上的物质与能量平衡，这必然对生态系统产生各种各样的影响，是环境污染的主要根源，如表2-1所示。

表2-1 传统能源在生产、加工和利用过程中对环境的影响

全球环境污染主要表现在大气和江海湖泊污染加剧、土壤大面积退化、森林覆盖面积急剧减少、淡水资源日益短缺、臭氧层空洞扩大、生物多样性受到威胁等多个方面。每天，进入大气层中的二氧化碳高达5600万吨；每天有约5.5万公顷森林被毁；每天有约161平方千米土地荒漠化；每天有约14万辆新车上路，由此排放着大量的尾气、废气；每天有约1.2万桶石油泄漏入海洋。每分钟有约40公顷的耕地消失，有约85万吨污水排入江河湖海，有28人死于环境污染。

2.2.3 温室效应与全球变暖

全球气候变暖已是不争的事实。1860年有气象仪器观测记录以来，全球平均温度升高了0.6℃±0.2℃，最暖的13个年份均出现在1983年以后。20世纪北半球温度的增幅是过去1000年中最高的。

根据联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)的研究，气候变暖将给人类的生存环境带来巨大的影响。目前全球大气中温室气体含量相当于430×10-6。根据IEA的预测，在没有新政策进一步行动的情况下，到20世纪末，温室气体排放的增长将使这些气体在大气中的浓度增加1倍，这最终将使全球的平均温度上升6℃，将给全球带来毁灭性打击。

温室效应的加剧主要是由于现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后释放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的(见图2-3)。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，它在大气中增多的结果是形成一种无形的“玻璃罩”，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳作为最主要的温室气体之一，占全部温室气体的49%，如图2-4(a)所示。能源是二氧化碳的主要排放来源，占总排放来源的58%，如图2-4(b)所示，其中化石能源燃烧所排放的二氧化碳就占到二氧化碳排放总量的70%。

图2-3 世界各大洲工业二氧化碳排放量

图2-4 主要温室气体及其来源