【冶金精品文档】可再生资源.ppt

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1、鄭素軒鄭素軒 (2)(2)陳嘉傑陳嘉傑 (12)(12)簫志達簫志達 (28)(28)可再生資源可再生資源指可以經天然過程，以相對較快的速度再生的資源在理論上這些資源可自然地再生，維持源源不絕的供應例子:氧氣、土壤中的礦物質、野生動物、木材、魚產和淡水可再生資源的定義可再生資源的定義為何要探討這一個課題為何要探討這一個課題?原因是在理論上這些資源可自然地再生，維持源源不絕的供應。然而，如果這些資源的使用率高於再生的速度，資源便會被耗盡。不可再生.木材木材木材對人類的重要性 當我們環顧四周，便會發現我們的生活非常依賴木材。木材的使用可分為工業和燃料兩方面。在工業上，人們利用木材建築樓宇，製造傢俱

2、，又製造紙張供教育界和傳播媒介使用。在燃料方面，世界上有不少地區的人仍然依賴木材作為供熱和煮食的主要能量來源。砍伐木材及其對環境的影響砍伐木材及其對環境的影響1.破壞自然生境A.對生物多樣性造成毀滅性破壞B.許多物種將面臨滅絕的危機生物的自然生境(棲息地)e.g.森林伐林闢地(過程)嚴重破壞(毀滅&改變)生物失去棲息之處，也找不到食物(死亡)完全性砍伐(大面積毀整片壞森林區域)選擇性砍伐(挑選一些個別市場需要的珍稀樹木)2.養分流失因為:樹木能鎖住生境中的養分，供應當地生物使用所以:砍伐樹木會導致這些養分永遠流失 破壞了整個生態系的養分供應量3.土壤侵蝕及其後果樹的根部(重要)固土儲水闢空森林

3、會增加水分的流失，導致表土暴露的情況更為嚴重。由於沒有樹根抓住土壤，表土很容易因暴風雨沖刷而流走，導致土壤侵蝕和養分流失。這樣上游地區的土地很快會變得貧瘠荒蕪。水分的大量流失，很可能會導致下游地區出現洪水。而養分和土壤流進水體(例如河流和海洋)，便會引起富養化作用(藻類過量繁殖)等環境問題，以及多種水污染問題，危害水生生物的生存。4.氣候改變A.葉片水分從葉片蒸發，有助維持空氣濕度，並具有降溫作用(使四周溫度下降達6度)B.樹木的蒸騰作用促進水循環的進行，這些對環境都起一定的緩衝動用C.光合作用植物利用環境中的二氧化碳進行光合作用，有助維持大氣中二氧化碳水平的平衡。闢空森林對地區性以至全球性的

4、氣候都會構成影響，因為闢空森林使氣候失去了緩衝作用，導致地區的氣溫上升，天氣變得乾燥。砍伐樹木亦會使大氣中的二氧化碳含量上升，這是造成全球暖化的重要因素。魚產魚產魚產對人類的重要性魚產對人類的重要性 人類在早期人類在早期利用海洋以獲取利用海洋以獲取食物食物。居住於沿海地區的人會捕。居住於沿海地區的人會捕捉魚類和其他海產捉魚類和其他海產(例如軟體動物例如軟體動物和蝦和蝦)作為食物。自古以來，魚類作為食物。自古以來，魚類是人類其中一種重要的食物來源，是人類其中一種重要的食物來源，約佔人類膳食所攝取的動物蛋白約佔人類膳食所攝取的動物蛋白質總量的五分之一。世界上大約質總量的五分之一。世界上大約有十億人

5、以魚類為主要蛋白質來有十億人以魚類為主要蛋白質來源。各國主要的經濟魚類包括鮪源。各國主要的經濟魚類包括鮪魚魚(俗稱吞拿魚俗稱吞拿魚)、鮭魚、鮭魚(俗稱俗稱三文魚三文魚)、鱒魚和海鱸。捕魚、鱒魚和海鱸。捕魚業對業對全球經濟全球經濟十分重要，全球有十分重要，全球有超過二億人靠海洋捕魚的相關產超過二億人靠海洋捕魚的相關產業維生。業維生。魚產開發及其對環境的影響魚產開發及其對環境的影響 從前，人類利用原始的技術捕魚，對水生環境只產生從前，人類利用原始的技術捕魚，對水生環境只產生輕微的影響。但到了輕微的影響。但到了2020世紀中，世紀中，新式的捕魚技術新式的捕魚技術不斷發展，不斷發展，捕魚的捕魚的海域海

6、域便愈來愈便愈來愈廣闊廣闊。現今，世界各地紛紛出現魚產資。現今，世界各地紛紛出現魚產資源減少的報道，密集式的魚產開發引起了廣泛關注。如果仍源減少的報道，密集式的魚產開發引起了廣泛關注。如果仍不加以監控捕魚活動，人類最終會耗費這寶貴的資源。此外，不加以監控捕魚活動，人類最終會耗費這寶貴的資源。此外，密集式的魚產開發密集式的魚產開發對環境和生態系構成影響。對環境和生態系構成影響。1.1.對環境的影響對環境的影響 現代捕魚方法動用大型船艦、魚網和先進電子儀器，使魚產大大增加。可是這些設備往往會破壞捕魚區的水體生境，其中挖泥和水底拖網所造成的破壞最為嚴重。這是由於使用拖網時，沉重的漁網在海底拖曳，會傷

7、害海草，破壞了水生生物的基本食物，並導致棲身於水底的生物死亡，尤其是珊瑚礁和珊瑚礁中生活的魚類。拖網法 trawling這是最主要的方法，於離岸深水地區進行。一般以兩艘漁船，各拉著漁網一端，然後同時前進，捕撈水中漁類，但同時會撈起其他水產；亦可以用一只漁船拖網。2.2.對生態系的影響對生態系的影響 過度開發目標魚產資源會對生態系造成嚴重的影響箇中的原因，在於一旦位處關鍵的食性層次的生物數量大大減少，整個食物網也會受到牽連。位於較低食性層次的生物，可能由於再不受捕食者的限制而數量大增；而位於較高食性層次的生物卻因為缺乏食物，可能瀕臨滅絕。再者，魚獲中往往有相當部分是非目標魚類，即並不包括在漁獵範

8、圍內，人們不需要的品種，而或體型太小、質數欠佳的魚類。非目標魚產在市場上沒有銷路，漁民通常會把牠們的屍體扔回海裏，導致生物的數量減少，繼而威脅海洋的生物多樣性。圍網法 purse-seining這個方法一般在晚上由兩只船隻進行；一艘船上放置燈光以吸引游魚，另一小艇則拉著漁網繞一個圈圍捕。同樣地，會撈起其他水產淡水資源淡水資源水對人類的重要性水對人類的重要性 在全球角度出發，耗水量最大的人類活動是農業生產，其中以發展中國家用於農業生產的耗水量尤多。工業用水約佔人類總耗水量的四分之一，其中發電廠用於冷卻的耗水量最大。金屬的初級熔煉加工、石油提煉、食品加工、紙漿和造紙工業的耗水量共佔工業用水的三分之

9、二。用於煮食、沐浴和清潔家居只佔總耗水量的一小部分。淡水資源及其對環境的影響 人口不斷增長，加上社會經濟迅速發展，人類對水的需求量越來越大。但由於可用淡水資源不平均的分佈，以及水源污染日益嚴重，令世界淡水資源短缺的壓力愈來愈沉重。由於過度放牧和過分耕作，導致表土暴露，土壤中水分流失得更快，一旦發生暴雨，土壤連帶養分便會一起被沖走，流入水體，污染淡水資源。另一方面，苛家庭和農業產生的污水處理不當，也會污染淡水資源，威脅人類生命。海洋、湖泊、河流、冰河等水源大約佔地球面積的海洋、湖泊、河流、冰河等水源大約佔地球面積的70%70%。雖然地球的存水量那麼多，但其實雖然地球的存水量那麼多，但其實大部分的

10、水因鹽度過高，大部分的水因鹽度過高，或水質欠佳，而不能為人類飲用或水質欠佳，而不能為人類飲用。地球的總存水量中只有。地球的總存水量中只有不足不足3%3%是淡水，而當中四分之三的淡水資源是淡水，而當中四分之三的淡水資源固存於遍遠的固存於遍遠的冰河、冰帽和雪源裏冰河、冰帽和雪源裏，難以利用。，難以利用。地下水是地下水是其中一種重要其中一種重要的可用淡水來源，貯存在地下的砂岩、礫岩和岩石層的孔的可用淡水來源，貯存在地下的砂岩、礫岩和岩石層的孔隙中。隙中。淡水是淡水是可再生資源可再生資源，水在生物圈中沿着水循環的，水在生物圈中沿着水循環的途徑不斷循環；水從水體、地面和生物體蒸發，進入大氣，途徑不斷循環

11、；水從水體、地面和生物體蒸發，進入大氣，水汽遇冷而凝結，降回地面。植物對水循環起重要作用，水汽遇冷而凝結，降回地面。植物對水循環起重要作用，能吸收地下水，並通過蒸騰作用把水分釋出，重新進入大能吸收地下水，並通過蒸騰作用把水分釋出，重新進入大氣。氣。許多發展中國家的工業發展，亦引起嚴重的淡水資源污染問題，列舉如下：放射物質放射物質由核電廠排放的污水，往往含有放射性物質，另外，應用含放射性物料的工業、醫療及科技部門，都會排放含放射性物質的污水，好像開採和提煉鈾礦、釷礦，造成嚴重的放射污染。熱污染熱污染高溫的污水排進水源，不但令水溫增升，更令水中溶解氧減少，同樣是一種污染，導致水生生物死亡，通常源頭

12、來自工廠或發電廠，在進行冷卻後排放出高溫污水。鹽類污染鹽類污染污水中含有各種酸鹹鹽無機化合物，導致淡水含鹽量增加，影響水質。此外，據統計，貧困國家出現的疾病有80%是由受污染的供水引起的。地下水是農業和家居重要的淡水來源，對農村居民的生活尤其重要。過度開發地下水源會引起以下問題：1.1.水資源枯竭水資源枯竭 在很多地區，人們抽取地下水的速度比其自然補充的速度快，導致地下水面不斷下降。若這情況持續下去，地下水資源最終會枯竭，變成了不可再生資源。2.2.地面沉降地面沉降 過度抽取地下水，使地面下形成岩洞，地面因而下降，加上隨著地下水壓減小，地面的負重增加，便加劇了地層下陷的情況。不少大城市都因為過

13、度抽取地下水而出現地面沉降的現象:曼谷、上海，而墨西哥城可謂情況最嚴重，總下陷量已高達9公尺。台灣的地面沉降亦頗嚴重。經調查發現，島上有1540平方公里地層下陷，尤以屏東地區的累積下陷深度最嚴重，超過3公尺，約一層樓高。3.3.海水下滲海水下滲過度開發地下水 海水下滲進入陸地，這種情況在沿海地區尤其常見。4.4.摧毀生態摧毀生態過度抽取地下水的破壞，可以蔓延到更遠的地區。過度抽水，令地下含水層水量大幅下降，足以摧毀下游脆弱的生態體系，譬如濕地。阿茲拉克濕地 位於約旦首府安曼東南面約80公里，面積大概有12,710平方公里，屬於乾旱地區上一片難得的濕地。該濕地的水源來自兩處泉水Shishan和D

14、rouz，濕地以棕櫚樹知名，孕育不少候鳥，及哺乳類動物，如羚羊。自1960年代以來，安曼人口激増，抽取地下水的量不斷增加，一直到1990年，大規模的從含水層抽水從沒止息，供應城市市政用水、工業和農業的虛耗，導致滋潤濕地的泉水接近乾涸，現在，濕地已淪為乾地，一如其他中東地區，原有的濕地生態狀況消失。不可再生資源不可再生資源不可再生資源的定義不可再生資源的定義不可再生資源是指供應有限的資源，這類資源在地殼中含量固定，短期內不可通過自然的過程更新補充。典型例子有石油、煤等化石燃料和核能及鋁、金、鐵等金屬礦物。若我們繼續以現時速度開採這些資源，被消耗的速率比形成的速率快，便會加快它們枯竭。所以人類必須

15、善用不可再生資源，同時應盡量採用這類資源的替代品。化石燃料化石燃料 目前我們所消耗的能源，90%以上是來自石油、天然氣和煤。這些化石燃料是古代生物死亡後，其遺骸經泥沙掩埋沉積，長期受到細菌與地底高溫高壓作用，逐漸分解，並衍化成為今日的化石燃料(fossil fuels)。煤煤煤(coal)是古代的植物死亡後埋在地下，長時間受到細菌的生物作用及地質的高溫、高壓影響，使這些物質經煤化作用(coalification)轉變成煤，為化石燃料之一。煤的主要成分是碳，其中也含氫、氧及少量的氮、硫或其他元素。植物死亡後，被氧化及被細菌或微生物分解，使其腐爛成為泥煤(peat)，泥煤中含有大量之水分，燃燒熱值

16、不高。泥煤被埋在沈積物底下，受地質作用之溫度與壓力的增加，使煤原有之水分、氧、氮之含量減少，碳之含量及密度逐漸增加，經褐煤(lignite)、煙煤(bituminous coal)，最後轉變成為無煙煤(anthracite)。石油石油石油是古代生物遺骸，堆積在湖裡、海裡，或是陸地上，經高溫、高壓的作用，由複雜的生物及化學作用轉化而成的。石油在地層中一點一滴地生成，並浮游於地層中。由於浮力的關係，油點在每年緩慢地沿著地層或斷層向上移動，直到受不透油的封閉地層阻擋而停留下來。當此封閉內的油點越聚越多，便形成了油田。天然氣天然氣一般認為天然氣是古代的水生植物和動物死亡後沉澱在海底，由於重量、熱量及其

17、他天然力促使動物、植物上的化學物質轉變成天然氣(natural gas)。天然氣存在多孔岩石的孔隙中，多層的實心岩石在其上面形成，把油氣封閉在底下，又因地殼的變動，使陸地上也能發現天然氣的蹤跡。天然氣與石油共生，產於地球深部，天然氣分子沿著岩石之隙縫或小孔上升，直到不透水之蓋岩處聚集。天然氣是最潔淨的化石燃料，其主要成份為甲烷。甲烷完全燃燒時，最終的產物為二氧化碳和水蒸氣。相比之下，石油和煤在燃燒時會產生塵埃及一些污染物。換言之，以天然氣取代石油和煤，有助改善空氣污染問題。由於形成的過程歷時氀百萬年，故此化石燃料被界定為不可再生資源。化石燃料是人類的主要能源，絕大部分用於發電。電能是一種方便的

18、能源，廣泛用於機器運作、發熱、煮食、照明、交通等多種用途。化石燃料的開發及其後對環境的影響化石燃料的開發及其後對環境的影響展望未來，代石燃料仍然是世界的主要來源，但是化石燃料的供應量有限，而且一旦使用完，便無法更新補充了。隨著人口的不斷增長，化石燃料的需求也日益上升，下圖顯示了20世紀末90年代地球的化石燃料的蘊藏量。雖然煤的存量仍然很豐富，但燃燒煤所產生的污染物最多，對環境的危害最大非常嚴重。1.產生空氣污染物提煉和燃燒化石燃料會產生大量空氣污染物，包括氮氧化物、硫氧化物、碳氫化合物和灰塵。這些污染物會污染河流湖泊，減低農作物產量，並破壞建築物結構。而他石燃料燃燒時所產生的二氧化碳，是造成全

19、球暖化的氣體之一。2.意外造成的環境污染石油一般經石油管道或運油輪運送到其他地方，而漫長的運送過程中可能會發生意外，造成環境污染。若運油輪發無漏油意外，便會引起嚴重的海洋污染，嚴重危害海洋生物的生命；而石油管道漏油所造成的陸地污染，則會嚴重污染珍貴的淡水資源。核能核能 核能是利用核分裂產生巨大的能量，製造高溫高壓的蒸氣或氣體，驅動發電機組發電。核能所用的燃料，乃是可分裂或融合的放射性物質，例如鈾235、鈽239、鈾233等。例如1克鈾235分裂所產生的能相當於燃燒3000噸上等的煤所產生的熱量。目前核能發電量僅佔全球能源和電力供應百分之七和十七。核能優點1.減少依賴化石燃料 2.生產巨大能量

20、3.祇需小量原料 4.鈾礦蘊藏量足夠長期使用 5.運作成本較低（約為火力發電三分之一）6.生產電力時不會造成空氣污染核能缺點*產生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖體積不大，但具有放射線，故必須慎重處理，且需面對相當大的政治困擾。*核能發電廠熱效率較低，比一般化石燃料電廠排放更多廢熱，故熱污染較嚴重。*核電廠的反應器內有大量的放射性物質，如果在事故中釋放到外界環境，會對生態及民眾造成傷害。礦物礦物礦物資源礦物資源礦物是指在地質作用下天然形成的結晶狀純淨物(單質或化合物)。絕對的純淨物是不存在的，所以這裡的純淨物是指物質化學成分相對單一的物質。礦物有自己的特性(如物理特性)，在地殼的岩石

21、中找到，礦物可以是固態單一元素組成(如金、石墨)，或固態化合物如方解石(碳酸鈣)、銅龍攀(硫酸銅)和石英(二氧化硅)。大多數已鑒定的礦物是八種主要元素組成的無機化合物，佔地殼重量的98.5%。氧是地殼最多的元素，繼以硅和鋁。礦物經由抽取、提煉及洗磨等工序後處理製成純度高而有價值的礦物。礦物分為金屬礦物(如銅)、非金屬礦物(如金鋼石)及能量資源(如煤)。地質學家已發現了超過3000種礦物，用途廣泛，其中鐵、銅、鉛、錫、鋁和金，都是不可再生資源。人類從中礦石開採礦物，再加工成不同形態，以供使用。礦石一經開採後，便不會得到補充。採礦是全球第五大工業，採礦業是從地下開採有經濟價值的礦物或其他物質的活動

22、，開採的部位都是礦物比較集中的礦床，採礦業開採的物質包括鋁礬土、煤、鑽石、鐵、稀有金屬、鉛、石灰石、鎳、磷、岩鹽、錫、鈾和鉬等，開採的地方區遍及熱帶叢林到北極圈地區，從海平面以上4000米至地下4000米的區域不等。礦物對人類的重要性礦物對人類的重要性 今天我們使用的大部會的工業產品都是由礦物製成，包括用作建築大廈和工廠的原材料；用於製造機械和交通設備，例如發電機和汽車；用於製造工具和日用品，例如手術用具、電子設備和裝飾品。其中，銅是電訊業和交通技術中一種重要的金屬礦物；而金的延展性良好，傳導性高，又不會與其他常見的金屬產生反應，故常用於製造醫療儀器以及電腦等電子設備的電路。礦物開採對環境的影

23、響礦物開採對環境的影響採礦業對環境的影響包括水土流失、礦坑造成的地面沉降、生物多樣性的破壞以及採礦過程中含化學物的廢水對地下水的污染等。現代許多國家對採礦業有嚴格的環境保護和恢復地表狀態的法律法規，保證採礦區域要恢復原有的狀態，甚至要求比採礦以前的環境更好。使用過去的方法採礦，對採礦業限制不嚴格的國家，採礦業會對環境造成無法彌補的傷害，同時會影響人類的健康。採礦業會對周圍環境和地下水造成相當大的影響，化學物質會集中污染大片地區，例如煤礦就會產生大約20多種有毒化學物質，會經由排放水和供應水的管道擴散污染範圍。有嚴格控制法律的國家，採礦業必須有水文專家和地質學家仔細研究處理污染物，一般採用五種單

24、獨措施，處理水污染問題：水分離系統、含污染物廢水集中存塘、地下水採集系統、地表水排放系統和隔離系統。對於含有酸性污染物的水要直接排放到水處理系統處理。1.破壞生境採礦時通常需要將大量岩石和土壤移走，這過程會破壞許多生物的生境。例如有挖掘銅礦時，往往移走大量岩石和土壤，才提取得少量的銅：在沖積礦床採金時，工人會在藏有金礦的地區分散挖掘，並挖出數以千計的凹坑，以作標記。這些活動都會造成土壤侵蝕，並污染水生生境。2.空氣污染許多煤礦都會釋出甲烷，這是造成全球暖化的氣體之一。要是熔煉金屬的安全措施不足，更可能會釋出二氣化硫等其他有害氣體3.水源污染採礦會產生大量廢水。從礦石釋放出來的硫會在空氣中氧化，然後與水產生反應，形成硫酸。硫酸若欠適當處理，便會污染水體。此外，引爆岩石後，炸藥通常會遺下有毒的化學物質，這些物質亦會污染水源，使水的鹽度上升。水銀是煉金過程中重要的化學物質，水銀不旦隨廢水直接排放到河流或海洋，便會嚴重危害水生生物的健康。