能源是工业、公共事业、交通运输业的基础，随着这些行业的发展，能源的需求量迅速增加。发电单台设备和能源转换设备的容量也越来越大。接踵而来的是有机燃料的使用，低品位能源的开发，这些都将对自然环境构成污染源。

为解决污染问题，这方面的设备和费用规模也越来越大，特别在当今，矿物质燃料在较长时期仍是主要能源，因此它们会迅速发展，与此同时，环境保护和生态影响成为十分重要的问题。

全世界矿物质燃料为人类提供的能量已达相当高的水平。1975年为8×10³吨标煤（或2.4×10²⁰焦耳）并占用35×10⁹吨大气中的氧。在能量转换过程中有60%以上的一次能源在加热水或气体时散失到周围环境中。在能源的传输和使用过程中，绝大多数余热被释放掉了，而且矿物质燃料的燃烧排放，使一些重金属进入大气，如镁，铅，钨、钒等。它不但污染并且失去了应有的价值，作为全球性的扩散、每年约有150万吨氧化硫进入大气。

污染处理耗费数额甚巨，例如安装二氧化硫分离器要增大单位成本25 ~ 50%。核电厂用于环保设施的费用仅占总成本的3.5 ~ 11%。可见矿物燃料的污染是值得重视的。

核电厂比矿物燃料电厂清洁，它需要净化稀释的空气仪为后者的几千分之一。（以单位产能量比）当然，这要排除核电厂的事故泄漏因素。（如美国三里岛和苏联切尔诺贝利核电厂的核泄漏）。切尔诺贝利核电厂事故有总辐射量3.5%的辐射进入环境中，这包括一个很大的范围。它会造成土地荒芜。核辐射产生的有毒物质按单位容积计算是矿物燃料电厂的107倍。因此，这就增大了核废处理的设备和费用。

当前、对环境污染物进行分离、净化、扩散控制手段主要是增高烟囱，电厂改变厂址，这有助于减少污染密度和对人口稠密区的威胁；但未减少对环境的总体污染，是一种权宜之计或临时性措施。

苏联为改善环境，已着手致力于采用远距离输电，将电厂建于煤田区，然后通过1500 KV直流输电线将电力送至负荷中心。

众所周知，最清洁的能源是广泛利用的水能，但它又导致了大量的土地淹没，产生了各种生态影响。

通过长期实践，人们认识到，最有希望能保持清洁的能源是太阳能、风能、地热能和热核聚变能。这些能源也将为人类从利用不可再生能源到再生能源进行转换提供了条件。

对任何生态问题的评价都涉及到能源系统，需考虑整体和局部问题。局部上主要是控制化学排放对人类健康的危害，其次是利用污染物分离副产品，转换低温热源a全球性的整体污染也关系到人类健康，同时关系到生态系统，全球气候和生物界的生长状况。按约定俗成的原则，局部污染由各国自行解决，全球性问题则需国际协调，配合进行。对局部污染的评价还包括化学和热力污染两部分。局部热力污染影响的可能性是相当大的，大型工业中心由于人为因素造成的热通量早已达到几个太阳能辐射热通量。

受污染威胁的基本物质是水，热气流和蒸发汽（气）逸入大气也是局部热力污染的主要部分。热力污染还在一定气候条件和环境下危及水生动物。热力污染源包括电厂的冷凝系统（如冷凝塔）冶金、化工及炼油厂等。它们所释放热的温度在70℃ ~ 130℃之间，但它们的回收利用受到限制。需用低温氟利昂透平机，低温热回收锅炉，多级真空蒸发系统，热电联产或发电 - 制冷系统等。

污染排放的有毒物可影响人体呼吸系统，产生致癌作用，诱发病变。这些有毒物中最严重的是多环芳香族碳氢化合物，它们与烟气中的氮氧化物发生反应生成人们熟知的致癌物多环胺，另一方面，生物质的表面物理化学作用可使烯族经或不饱和乙醛可能经反应后生成有毒物质，同时，矿物燃料燃烧排放出重金属，也排放出放射性同位素（如铀，钍，镭，钋，氢），自然环境承受了无烟煤七倍于核电厂的自然核放射量。

苏联在能源建设规划时注意到了污染物的排放问题。计算表明一座8.4 MW×10规模的电厂、氧化硫排放量为1.1×10⁶吨，氯化物9.4×10³吨，粉尘3.1×10⁵吨、热损失可达2.5 ×10¹⁵千卡（1.0 ×10¹⁶焦耳）。靠近电厂的贝加尔湖面上沉积的硫化物不会超过电厂总排放量的3%。在电厂规划设计时应考虑到生态影响问题。

人类对生物质燃料的利用显著增长，可延续至下世纪中叶，并达到2000亿吨/年标准煤（或6×10²⁰焦耳）的水平。这以后，生物质能源将成为不会产生同样规模污染的其他能源形式替代。

在环境与污染问题中，和能源发展及生物界有关的问题共四项应予讨论：（A）由于人为因素大量的热损失、二氧化碳的排放同其他污染物的积累可能造成气候条件的改变。（B）石油产品造成世界海洋的污染。（C）二氧化硫（含酸雨问题）和重金属对空气大量的污染。（D）由于长期活动的同位素和氡 - 85，使大气改变特性。

在当前，人为的热释放仅为太阳能热通量的0.01%，它的直接加热作用可使气候改变。人类对能源需求日益增长，即使我们将来只生产清洁能源，仍然要受到释放到大气中大量的热能对生态环境的显著影响，这一状况将延续到人类改进有效的措施把低温热源（如长波辐射和其他同类热源）扩散到太空。

由于大气中的二氧化碳积聚速度越来越快，这将明显地影响我们这一星球气候变得越来越暖和，这与二氧化碳吸收大气中的长波辐射有关。更为特殊的是南半球气温将增高10°C，这是因为二氧化碳会增至数千吨，这与大气中的CO₂百万分率浓度加了60个单位是一致的。这样到2000年，CO₂浓度还会增加。

当前，世界海洋污染来自沿海，这与石油生产和使用有关。石油海运事故，海上储油箱排积水等原因，每年排入大海的石油达600万吨左右。当然提高工艺水平，加强责任心排放石油可减少，但无论怎样，石油污染海洋的情况显著加剧。油膜对水的蒸发率有明显影响。并使其透光度减弱，气热交换能力降低、它将影响测海洋和大气之间生活的生物。海洋污染已在一个广大的范围起到干扰生物生长的后果，它使生物体的生长量降低，并损害生物体内的酶系统，以致中断其再生能力，在相当范围内的能源运输造成的大气污染仍需关注。在诸多因素中，关键是排放的物质在大气中停留的时词，并与有关物质间进行的化学反应，另外，对环境污染最大的有毒物质硫化物和相应的转化物，在重金属中，汞应特别注意，生成硫酸和硝酸的氧化硫和氮氧化物的沉积作用已有相当规模，它导致自然环境的酸化和地球的生态变化。如果污染区的硫酸浓度等于允许最大浓度，在不危及人体健康的规定之内，甚至为0.3最大允许浓度，尽管沉淀酸度很低（4.0左右）仍会造成有害后果，这些酸和转化物沉积于水面、土壤、生态系统及各类公用设施、建筑和名胜古迹上，它们会影响土壤的某参数（如酸性增加）结构和其聚生状态，抑制微生物的生长。在苏联地处西北欧的区域，由于酸雨对土地酸化的危害，使年损失达10亿多卢布，用于反酸化的斗争。这一地区还年耗1.5万吨石灰用于中和土壤的酸性。

同时，人们为防止酸雨对古代文化遗存的侵蚀花费更昂贵，因为人们认识到酸雨对艺术美的损害是人类的损失，目前雅典纪念雅典娜的巴台农女神庙，希腊卫城大理石雕像，波兰克拉科夫城古建筑，古罗马著名的圆形剧场、印度举世闻名的泰姬陵等都采取了保护措施。

硫酸盐雾的增加会影响光辐射而促进云雾团形成平流层，它又使这一平流层层温上升而使天气和气候发生改变。

在燃烧过程中，金属镁对生态影响最严重，它进入水中与其中的微生物作用生成有毒的有机化合物，这将危及生命体和人类，特别是人以为食的鱼类。

人们对核辐射的排放尽管采取了许多分离措施，但必须认识到氡 - 85这一同位素，它有较长的活动期氡 - 85在通常情况下不与其他化合物反应。由于这一原因，氡在核电厂作燃料反应的过程中产生裂变泄放物完全进入大气中，并保持相当的时间。计算表明，氡 - 85浓度为3×10^-9居里/M²时，可使远离海域的大气导电率增大43%，使海陆相联的整个地球大气层导电率几乎增加10%。这一变化可引起人们并不希望的地球物理现象发生。到2000年，整个大气层氡的浓度可达0.2×10^-9居里/M²。因此，问题是清楚的，地球物理影响的程度关系到排入大气中的氡 - 85，它的作用可与潜在产生的CO₂热温作用相提并论。

现代科学家们预测采用切实可行的手段，防止人类在使用能源时产生有害环境的影响，要在今后50 ~ 100年才可能。能源发展的全球性问题是多方面的，需耗资和有大规模的控制手段，要解决大多数问题，首先需要中止对环境进行有害的排放。

[Energy，1987年第10~11合刊]