第二节煤炭、石油资源的利用与
保护
[学习目标定位] 1.了解煤炭、石油的开发和利用对环境的影响，能从开采过程、运输过程、加工过程、利用过程等方面加以说明。2.能根据有关资料，说出非可再生资源开发过程中应采取的环境保护措施。3.举例说明非可再生资源耗竭对人类活动的影响，并能说出人类采取的相应措施。
一、煤炭、石油的开发和利用对环境的影响
思考
1.煤炭开发利用过程中对环境的影响非常大，那么以后我国可以完全用可再生能源、新能源代替煤炭吗？
答案 不可以。我国能源需求量大，煤炭储量丰富，开采成本低，能满足能源需求，新能源可供利用量相对较小，无法满足国民经济需要，所以煤炭作为能源的主体在短期内不会改变。
二、煤炭、石油的开发中应采取的环保措施
1.实行矿区土地的复垦
(1)概念：对?抛荒的土地进行再次开垦。 (2)复垦模式????? 深层塌陷区?水产养殖?煤矸石充填塌陷区，营造基建用地粉煤灰充填?覆土造林
2.提高能源?综合利用效率。
思考
2.如何提高能源的综合利用效率？
答案 提高能源的综合利用效率主要在两个层面上展开：一是在思想层次上，改变一系列违背人与环境协调发展的观念，在日常的生产、生活中养成自觉节约能源的习惯；二是通过技术改进和设备更新在能源开采、运输、利用等各个环节上降低能源消耗，提高能源的综合利用率。
3.建立循环型经济模式
(1)循环经济概念：运用?生态学规律指导人类社会经济活动的生态经济，是与环境?和谐发展的经济模式。
(2)与传统经济对比：
传统经济 循环经济 流程
资源—产品—?污染 排放(单向) 资源—产品—?再生 资源(循环) 特征
高消耗、低利用、高污染 低消耗、高利用、?低污染 原则
○21减量化、○22再利用、再循环
4.资源型城市转型，发展○
23特色产业，如把○24旅游业作为接续产业。 三、非可再生资源的耗竭对人类的影响
1.促进○
25社会结构和社会组织的改变。 2.促进技术和○
26科学的进步。 3.造成○
27生活方式的改变。 思考
3.在气候大会期间，很多人号召低碳生活方式。对于个人来说，你觉得哪些行为属于低碳生活方式？
答案 如节约用水、节约用电，尽量不使用一次性物品，乘坐公共交通工具等。
探究点一煤炭、石油的开发和利用对环境的影响
读“我国化石燃料产生相等能量情况下排放的污染物统计图”，完成下列问题。
(1)图中图例A、B、C各代表石油、煤炭和天然气中的一种。据图分析A、B、C代表的能源名称：
A__________，B__________，C__________。
(2)使用化石燃料对环境的不良影响主要表现在哪些方面？
(3)当前，世界能源消费结构中，天然气所占比例有增长趋势，其主要原因是什么？
(4)要解决化石燃料带来的环境问题，必须采取哪些措施？
答案(1)煤炭石油天然气
(2)(向大气中排放的)灰粉会增加可吸入颗粒物，降低大气能见度；SO2、NO2会导致酸雨产生；碳氢化合物会导致光化学烟雾污染等。
(3)利用天然气对环境的污染较轻。
(4)节约能源，提高能源利用率；发展洁净煤技术；调整能源结构；(在能源开发上)面向可再生能源；发展新能源。
煤炭、石油的开发和利用对环境产生的影响
(1)煤炭的开采过程对环境的影响
结合教材图2－2－1“山西省平朔安太堡露天煤矿”可知，煤矿开采活动对环境的影响主要有四个方面：①直接破坏地表土层和植被；②废弃物堆积占用大面积土地；③污染周围的土地、水域和大气；④引起地面塌陷，损坏地表建筑。
(2)煤炭、石油运输过程对环境的影响
结合教材图2－2－2“煤在运输过程中对环境的污染”可知，煤炭运输主要污染大气。
结合教材图2－2－3“油船原油外泄造成的海洋污染和生态破坏”可知，石油运输主要造成海洋污染和生态破坏。
(3)煤炭、石油在加工过程中对环境的影响
煤炭、石油等在加工过程中也会对环境产生很大的影响。
(4)煤炭、石油利用过程中对环境的污染
主要表现为三个方面：①全球大气中二氧化碳增多，温室效应增强，全球气候有变暖的趋势；
②酸雨的形成；③产生热污染。这三方面都会使地球表面的生态系统受到影响和破坏。
石油的利用，如汽车尾气排放还可能导致光化学烟雾等环境问题。
煤炭资源的开发和利用会对环境产生很多影响。据此完成(1)～(2)题。
(1)露天采矿对生态环境的影响，不可能的是( )
A.导致土地退化
B.造成酸雨污染
C.导致生物多样性减少
D.加剧水土流失
(2)下列污染物属于煤炭、石油加工过程中产生的是( )
①废水②醛类③氮氧化物④电磁波
A.①②
B.②③
C.①③
D.③④
答案(1)B (2)C
解析第(1)题，露天采矿是将矿体的上覆地层和表土剥离后直接采掘矿石，能导致地面植被破坏，生态环境恶化，生物种类减少。第(2)题，醛类是光化学烟雾的组成成分，煤炭、石油加工过程中没有醛类物质产生，电器及输电设备在工作中产生电磁波，煤炭、石油加工过程中不会产生电磁波。
探究点二煤炭、石油的开发中应采取的环境保护措施
阅读下列材料，回答下列问题。
内蒙古东部是我国重要的煤炭基地，为了提高能源工业的经济效益，内蒙古加强了能源的加工转换，变输煤为输出电力和输出焦炭。
(1)分析内蒙古在开采煤炭过程中，可能导致的环境问题。
(2)内蒙古变输煤为输出电力，简述电力输出对当地环境产生的影响。
(3)内蒙古在开发利用煤炭的过程中应采取什么环保措施？
答案(1)剥离表土及植被，导致水土流失；地下采空区，导致地面塌陷；堆放矿石开采过程中产生的废弃物，占用大量土地；污染环境。
(2)加重当地大气污染。
(3)实行矿区土地复垦；提高能源综合利用率，建立循环经济模式。
化石燃料合理开发与利用的主要措施
阅读材料，完成下列问题。
材料一我国某地煤炭资源开发和综合利用示意图。
材料二下图是我国2006年吉林和广东两省单位GDP能源消耗统计资料(其中单位GDP能源消耗＝能源消耗总量/GDP，单位GDP电耗＝全社会耗电量/GDP)。
(1)据材料一分析该种生产模式与单纯输出煤炭相比，主要的优势有哪些？
(2)据材料二分析吉林和广东两省单位GDP电耗和单位GDP能耗的差别，并说明产生这些差异的原因。
(3)在交通方面节能减排的主要措施有( )
①发展地铁、轻轨②大力发展公共交通建设③鼓励私人购买小轿车④改进燃烧技术，提高天然气利用比例
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.①②③④
答案(1)减少了运输压力；提高了产品的附加值；提高了能源利用效率；增加了就业机会。
(2)差别：吉林与广东相比，单位GDP能耗高而电耗低。
原因：吉林常规能源充足而节省了电量；而广东常规能源短缺，所以广东单位GDP电耗高，
而能耗少。
(3)B
解析本题以能源利用为背景材料，解题关键在于读懂题目提供的模式图及比较图，并充分调动所学知识。
在我国某一露天煤矿区，该矿区附近的潭水变成含硫很重的“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。结合所学知识，完成1～2题。
1.关于材料中煤矿的露天开采，说法错误的是( )
A.破坏地表植被及表层土壤
B.矿坑废水是造成附近水污染的污染源
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优化当地能源结构②禁止以煤作燃料③提高煤炭的利用率④将燃烧后的产物如粉煤灰等“变废为宝”
A.①②③
B.①③④
C.②③④
D.①②④
答案 1.C 2.B
解析第1题，煤炭的露天开采与地下开采相比，对大气的粉尘污染重，故C选项说法错误。第2题，禁止以煤作燃料，是不现实的措施，因为我国目前主要能源还是煤炭，①③④选项都起到减少粉尘污染的作用。
3.下列问题不是由化石燃料大量使用引发的是( )
A.全球温室效应加剧
B.臭氧层空洞扩大
C.光化学烟雾增加
D.酸雨危害加剧
答案 B
解析煤、石油在利用过程中主要排放CO2、SO2、氮氧化物和碳氢化合物，易引发温室效应、光化学烟雾、酸雨等环境问题。臭氧层空洞是由氟氯烃等制冷剂的大量使用造成的。
4.在下列能源资源的合理开发利用的措施中，有利于减轻环境污染的是( )
①改变乱采滥挖、采富弃贫、破坏矿产资源的现象②对开采能源破坏的地表由采矿者负责复垦，恢复到原状态
③对矿物燃料进行深加工和精加工④实行能源结构改革，在矿物燃料中尽可能使用天然气
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
答案 C
解析①项主要是减少生产过程中对资源的耗损；②项主要是保护耕地，合理利用土地，防止生态破坏。
5.阅读图文资料，回答下列问题。
页岩气是一种以游离或吸附状态藏身于页岩或泥岩层中的非常规天然气，和常规天然气一样，是一种清洁、高效的优质能源。美国依靠页岩气将走向能源独立，我国页岩气储量高达30万亿立方米以上，居世界第一。我国页岩气储备主要集中在四川盆地和塔里木盆地。下图为美国阿巴拉契亚盆地和我国四川盆地页岩气分布区地质结构图。
(1)评价我国页岩气的开发条件。
(2)分析与阿巴拉契亚盆地相比，四川盆地开采页岩气会遇到哪些困难？
(3)现有的页岩气开采过程，是将以百万升计的水、沙子和化学药剂通过高压一起注入页岩井下，压裂岩层，使页岩气溢出。分析页岩气开采过程中可能产生的环境问题。
答案(1)有利条件：我国页岩气资源丰富，资源储量有保障；我国能源消费量大，页岩气市场广阔；页岩气清洁、高效，污染小，有利于改善环境质量。不利条件：页岩气主要分布在西部地区，与消费地相距较远，运输成本高；页岩气分布地区地形、地质条件复杂，开采难度大；塔里木盆地水资源短缺，限制开采深度。
(2)埋藏深；(以山地、丘陵为主)地形起伏大；多断层，地质条件复杂；四川盆地人口密集，开采活动对社会生活影响较大；人均水资源占有量小，开采活动会加剧当地水资源紧张状况；
技术较为落后，开采成本较高。
(3)大量取水和钻井会破坏地表环境，导致生态破坏；开采过程中会污染地下水；随页岩气溢出可能含有化学药剂的水，污染地表环境。
解析本题考查能源资源的开发条件评价、困难及产生的环境问题。第(1)题，开发条件可以从资源分布、资源特点、市场需求等方面分析，注意有利和不利两个方面。第(2)题，相对于阿巴拉契亚盆地，四川盆地开采页岩气资源的困难主要表现在资源埋藏较深、断层多、地质条件复杂等自然方面和人口众多、对人类影响大、技术水平低、开采成本高等人文方面。第(3)题，资源开采可能会破坏地表植被、污染地下水资源和地表环境等。
课时作业
[基础过关]
1.开发矿产资源对环境产生的不利影响有( )
①露天开采，造成水土侵蚀②地下采矿，造成地面塌陷
③废弃物的堆积，占用土地④矿区排放未处理的废物，污染环境
A.①
B.①②
C.①②③
D.①②③④
答案 D
解析开发矿产资源对环境有很多不利影响，在开采、运输、存放、利用诸环节都会造成环境问题。
2.下列关于我国石油和天然气的叙述，正确的是( )
A.我国石油和天然气的分布都集中在西部，东部很少
B.西部的石油集中分布在塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、青藏高原
C.我国四大天然气区是塔里木盆地、柴达木盆地、四川盆地和陕甘宁地区
D.西气东输主干道西起新疆塔里木盆地，东到珠江三角洲
答案 C
解析我国石油资源集中分布在东部的大庆、胜利、辽河、中原等油田以及西部的塔里木盆地，而青藏高原目前已探明储量少。西气东输主干道西起塔里木盆地，东到长江三角洲的上海。
煤作为一种常规能源，随着时代及科技进步，其利用方式也多种多样。读下图，回答3～5题。
3.对消费地而言，最清洁且已大规模使用的方式是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
4.用煤来发电(火电站)与水力发电(水电站)相比，其不同点是( )
A.火电站建设周期短，运转时投资少
B.水电站污染空气，火电站不会破坏生态环境
C.水电站综合效益高，运转成本低
D.水电站建设周期短，投资少
5.结合我国能源生产和消费结构的实际情况，下列利用方式，具有战略前景的是( )
A.②
B.④
C.③
D.煤变油
答案 3.B 4.C 5.D
解析用煤作为能源，发热率低，污染大；用煤发电对消费地来说很清洁；水电站建设周期较长，但发电成本较低；我国煤炭资源丰富，石油资源相对紧张，煤变油是一条很好的措施。
6.提高能源的综合利用率，与解决下列问题无关的是( )
A.减轻运输负担
B.节约水资源
C.节约能源
D.减轻废物污染
答案 B
解析提高能源的综合利用率，与节约水资源的关系不大，主要是节约了能源，减轻了能源运输负担，减轻了废物污染。
下图是“2004年河北、甘肃、四川、黑龙江四省能源生产结构图”。读图回答7～8题。
7.与四省能源生产结构相关的叙述，正确的是( )
A.以可再生能源为主
B.清洁能源的比重大
C.不利于减排温室气体
D.有利于降低酸雨危害
8.制约①省进一步开发水能的地理条件，正确的是( )
A.水能资源蕴藏量小
B.水能资源分布分散
C.水能富集地人口分布稀疏
D.水能富集地地质条件复杂
答案7.C 8.D
解析第7题，由图可看出四省能源生产结构以原煤、原油为主，可再生能源及清洁能源比重小，故A、B错误。以原煤和原油为主的能源生产结构会排放大量的CO2和SO2等气体，不利
于减排温室气体，会加重酸雨危害，故C正确。第8题，读图分析可知①为四川省，②为黑龙江省，③为甘肃省，④为河北省，四川省因处于第一、二级阶梯交界处，水能丰富，但同时由于地质条件复杂，水能开发利用受到限制，故选D。
9.读“我国与世界能源消费构成比较图”，完成下列问题。
(1)简述世界能源消费构成变化的特点。
(2)我国长期以来能源消费以煤炭为主，简要分析其原因及产生的不利影响。
(3)从结构调整的角度，简要说明解决我国能源不足的措施。
答案(1)过去由以木柴为主，转变为以煤炭为主，现在以石油、煤炭、天然气为主；构成由单一化转变为多元化。
(2)形成原因：我国矿物能源构成特点是富煤炭贫油气，煤炭的储量和产量均居世界前列；煤炭开采价格低，开发利用技术难度不大。不利影响：煤炭发热量低，利用不便；燃烧过程中灰渣、废气多，污染严重。
(3)调整及优化能源结构，大力发展水能、天然气及新能源；调整工业结构，减少高能耗工业，积极发展高新产业；调整产业结构，积极发展第三产业。
解析本题以能源问题为背景，考查获取和解读地理信息以及运用已掌握的知识解决问题的能力。我国以煤为主的能源消费结构对环境产生了巨大的压力，因而未来需要通过多种途径解决我国的能源问题。
[能力提升]
经过多年努力，我国科学家近年来在煤基液化合成技术即“煤变油”技术上取得重大突破，成为世界上少数几个掌握“煤变油”技术的国家之一。今后5～10年，我国将以内蒙古、陕西、山西等省区为基地，加快推进“煤变油”战略的实施。据此完成10～11题。
10.我国将“煤变油”基地设在内蒙古、陕西、山西的原因是( )
A.交通便利
B.科技发达
C.劳动力丰富
D.接近原料产地
11.我国启动“煤变油”战略的重要意义表现为( )
①我国的煤炭资源大量过剩，“煤变油”战略可以将资源优势转化为经济优势②改善我国的环境质量③降低我国对国际市场中石油产品的依赖程度④缓解我国铁路运输紧张的状况
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①③④
答案10.D 11.B
解析第10题，内蒙古、山西、陕西是我国煤炭储量和产量都比较多的地区，选择这些地方是为了靠近原料产地，同时减轻煤炭外运的压力。第11题，“煤变油”可以减少煤炭在运输和使用过程中对环境的污染，同时部分替代石油可以降低我国对进口石油的依赖程度。
12.近些年探明，海底“可燃冰”(天然气水合物)储量极为丰富，其开发技术亦日趋成熟。开发利用“可燃冰”将产生的环境效益有( )
①可取代一些核电站，减少核废料的污染②无CO2排放，减轻“温室效应”③可取代水电站，改善大气质量
④部分代替煤和石油，减轻对大气的污染
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
答案 D
解析可燃冰是天然气水合物，燃烧依然会产生温室气体，同时目前也不可能大规模开发而取代水电站。
位于台湾海峡西岸的福清核电站1、2号机组将分别于2013年11月和2014年9月建成投产。一期工程建成发电，每年至少可减少二氧化碳排放1 600吨，减少火力发电用煤排放的灰渣10万吨以及大量二氧化硫、二氧化氮等排放。据此完成13～14题。
13.福建省本地常规能源开发的优势是( )
A.石油资源丰富，并且适宜开采
B.地形以山地、丘陵为主，降水丰富，落差大，河流短急，水能蕴藏量丰富
C.煤炭资源丰富，适宜大力发展火电
D.处于东南沿海，风能资源丰富
14.福清核电站建设及其产生的有利影响主要有( )
①缓解福建省东部能源紧张的状况②核电站建设费用低，收益大③调整能源消费结构，改善环境质量④促进区域经济发展
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④
答案13.B 14.C
解析第13题，福建位于东南沿海，常规能源中煤、石油缺乏，但是水能资源丰富。D项风能属于新能源。第14题，核电站建设投资巨大，长期收益较高。
15.能源问题一直是制约各国发展的问题。2010年4月1日，《中华人民共和国可再生能源法修正案》正式施行，修正案立足于促进我国可再生能源产业发展。阅读材料，完成下列问题。材料一见图1、图2。
材料二我国已把风力发电作为新能源发电的重点，并制定了长期发展规划，在十几个省区规划建设风电场。其中河北省、上海市、福建省和内蒙古自治区是重点开发地区。
(1)结合材料一以及所学的地理知识说明我国重点发展风力发电的原因。
(2)我国风能资源蕴藏以“三北”地区的草原戈壁和东南沿海及其附近岛屿最为丰富。请分别说明这两个地区风能资源丰富的原因。
(3)我国风能发电近期重点开发地区主要集中在河北、上海、福建等华北、华东、华南等沿海地区，请分析原因。
答案(1)调整不合理的能源结构，保证能源安全；煤炭燃烧污染严重；能源消费大于能源生产，能源短缺；我国风能资源丰富，无污染、可再生。
(2)“三北”地区：靠近冬季风源地；地势平坦，阻力小；持续时间长。沿海地区：夏季风影响大；多台风。
(3)风能资源丰富；人口稠密，工业生产能耗大，需求量大；科技发达，经济水平高，利于开发风能资源；有利于改善大气环境质量；当地缺乏常规能源。
解析能源问题是制约我国发展的重要“瓶颈”之一，解决我国能源问题的一个重要措施就是开发利用新能源，如风能。我国西北、东南沿海有丰富的风能资源，且风能清洁、无污染，但是风能的开发还需要考虑资金、技术、市场等条件。回答该题时要充分利用图中的信息。
16.阅读图文材料，完成下列问题。
图示国家是非洲产油大国，北部海岸线漫长，素有“北非油库”之称，是非洲油气投资的热点国家之一，但该国炼油工业不发达。目前，该国政局较为稳定，经济在石油的拉动下发展较快，市场潜力巨大。
(1)简述该国铁路分布特点，并分析其形成原因。
(2)简述该国发展油气工业的有利地理条件。
(3)说明乙地开发油气的不利地理条件。
(4)在甲地或乙地建设炼油厂，都会造成污染。有观点认为“与甲地相比，乙地炼油厂造成的污染危害较轻”。你是否赞同这种观点？请阐述理由。
答案(1)特点：地区分布不均；主要分布在北部沿海地区；以东西走向为主。原因：北部沿海平原地区人口、城市密集，经济较为发达，故铁路密集；沿海地形平坦，故铁路以东西走向为主；南北向的铁路分布主要受资源开发的影响。
(2)油气资源丰富，开发成本较低；交通便捷，靠近欧美等国际市场。
(3)乙地(为热带沙漠气候，)纬度位置低，气温高，降水少，沙尘天气多，不利于施工建设；水资源短缺；劳动力素质较低；技术设备缺乏等。
(4)赞同。甲地位于沿海地区，是该国首都，人口密集，炼油工业有大气污染和水污染，城市污染严重，也污染临近的海洋；乙地位于沙漠地区，人口稀少，污染较轻等。
反对。甲地基础设施完善，污染治理能力强；乙地经济落后，污染处理设施缺乏，处理污染能力较弱等。
解析(1)读图可知，该国铁路主要分布在北部沿海平原地区。沿海地区一般为平原地形，农业发达，人口和城镇密集，客货流量较大，运输需求大。(2)从图中可以看出，该国油气资源丰富；北部海岸线漫长，交通便捷；靠近经济发达的欧洲，市场广阔等。(3)从乙地位置看，在北纬30°附近的沙漠地区，高温干旱，水资源短缺；位于内陆地区，劳动力素质较低，技术设备缺乏。(4)分析污染危害程度，应考虑区域背景，甲地在沿海地区，经济发达，人口、城镇密集，石化污染大，易出现海洋污染，但治污技术和设施完善；乙地位于内陆沙漠，人口、城镇稀疏，污染危害轻，但污染处理设施落后等。