5.2.1 能源开发利用中的环境问题
一、矿质能源开发利用中的环境问题
最典型的是采煤过程中的环境影响。它包括两方面的内容：一是开采工人的事故与职业性伤亡；二是地表环境和生态系统破坏。前者以井下采煤最为严重，后者则以露天采矿最为明显。
煤矿瓦斯是煤形成过程中生成的气体，主要成分是甲烷（占94%以上）。它储存于煤层及其邻近岩层中，以自生自储式为主，吸附在煤的表面并存储在煤层中。在煤矿采煤时，卸压作用使煤层气解吸并泄出到采煤工作表面及巷道中，当空气中甲烷浓度超过4%时，就有爆炸的危险，并可使人窒息死亡，严重威胁煤矿的安全生产。此外，排放出的甲烷是除CO2以外目前最为主要的温室气体，其全球增温潜势（GWP）约为CO2的21倍。
井下开采破坏了地壳内部原有的力学平衡状态，容易引起地表沉陷，从而导致地面工程设施破坏和农田毁坏。在我国东部平原煤矿区，塌陷土地大面积积水受淹，或出现次生盐碱化，不仅使区内耕地面积减少，而且加剧了人口与土地、煤炭与农业的矛盾；在西部矿区，由于地面塌陷，水土流失和土地荒漠化加速。同时采煤引起的地表塌陷还可能诱发山体滑坡、崩塌和泥石流等自然灾害，严重破坏矿区的土地资源和生态环境。
能源生产加工过程中的固体废物排放主要来源于煤炭行业。目前我国平均每生产1 t煤要产生约0.13 t煤矸石。煤矸石中的黄铁矿在空气中易氧化，放出热量聚集，使煤矸石中含碳物质自燃，释放出大量含SO2、CO等的有毒有害气体，严重污染大气环境。
在煤炭开采过程中，会产生大量矿井水，这些矿井水中含有很多污染物（悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、硫化物和生化需氧量（BOD5）等），如果直接外排，将对矿区周围水环境造成严重污染。此外，抽排矿井水使矿区地下水位不断下降，在煤炭资源集中的干旱和半干旱地区，会直接影响矿区生态系统的景观结构与生态功能，以及工农业生产与居民生活用水的获得。
煤矿水污染的另一个主要来源就是洗煤水。目前炼焦煤每洗选1 t原煤平均消耗0.2～0.4 m3水，动力煤每洗选1 t原煤平均消耗0.02～0.05 m3水。这些洗煤水含有大量煤泥和泥沙等悬浮物，以及石油类药剂、酚、甲醇和有害重金属离子（如As、Cr、Pb、Hg和Mn等）。
在原油开采过程中，一般要向钻井泥浆内加入烧碱、铁铬盐和盐酸等化学试剂，这些都会对井场周围水域和农田造成一定的不良影响。原油开采过程中的井喷事故还可能造成人员伤亡，并污染农田和海域，破坏生态平衡。在天然气开采过程中，易产生污染大气的硫化氢和污染河流的伴生盐水。如果发生井喷事故，则会造成严重人员伤亡。
二、水电开发利用中的环境问题
水电是一种经济、清洁、可再生的能源，不会产生环境污染问题。但是，一般需要建设水库才能获得电能。水库建造过程中与建成之后，对环境的影响主要反映在以下四个方面。(https://www.daowen.com)
一是自然方面的影响。大型水库可能引起地面沉降和地表活动，甚至诱发地震。如意大利的法恩特大坝于1963年坍塌，导致2000多人死亡，在大坝坍塌的前几年中，常常出现小的地震。此外，建造大坝还会引起流域水文环境改变，如坝体下游水位降低甚至断流，从而造成土壤碱化（basification）；或来自上游的泥沙减少，补偿不了海浪对河口一带的冲刷作用，使三角洲受到侵蚀。水库建成之后，由于蒸发量加大，库区气候将变得较为凉爽和稳定，降雨量减少，小气候得到改观。
二是地球化学方面的影响。主要是流入和流出水库的水会在物理化学性质方面发生改变。水库中各层次水的密度、温度甚至溶解氧等也都会有所不同，深层水的水温低，沉积库底的有机物不能充分氧化而处于厌氧状态，水体的CO2含量可显著增加。
三是生物方面的影响。这种影响与水库的地理位置和季节有关。水库建成之后，大量野生动、植物将被淹没死亡，甚至全部灭绝，而且腐烂的动、植物尸体会大量消耗水中的溶解氧，进一步造成水库内鱼类的死亡。与此同时，其他一些生物可能应运而大量繁殖，使原有生态平衡被打破。最为明显的是，上游原来是陆地生态系统，建设水库后则变成水域生态系统，而下游则正好发生相反的变化。同时，上游水域面积扩大会使某些病原生物的栖息地点增多，并为一些地区性疾病的蔓延创造条件。
四是社会经济方面的影响。修建大型水库需要搬迁大量居民并使之重新定居，会对社会结构产生影响。如果计划不周，安排不当，还会引起一系列社会经济问题。修建大型水库还可能淹没、破坏文物古迹，造成文化和经济上的损失。
三、核能开发利用中的环境问题
核能开发利用中的环境问题主要表现在以下三个方面。
一是慢性辐射影响问题。核电站对周围8 km以内居民的辐射剂量相当于宇宙辐射剂量的1/6～1/5，而每天看1 h电视，半年时间所受到的辐射剂量就会超过核电站一年内的辐射剂量。因此，核电站对人的体外慢性辐射影响可以忽略不计。
二是放射性废物的环境问题。由于需要换装燃料和清除放射性废物，反应堆大约每年应停车一次。因此，反应堆会定期排放出大量放射性物质。这些放射性主要来自两方面：裂变碎片产物和反应堆中的其他材料受堆芯强中子场作用产生的中子活化产物。在换装燃料时，从反应堆取出的、具有强放射性的废燃料组件，在堆址要暂存一段时期，让大量短寿命的放射性核素衰变掉后，再用屏蔽运输车送去进行后处理。后处理时，废燃料组件被切碎并溶于硝酸中，回收未反应的铀，并从中提取钚，其余一些核素仍留在浓缩液或固体中，等待最终处置。因此，在正常情况下，核电的主要问题是核废料的处置问题。
三是反应堆的安全问题。核电站发生事故的概率很低，加上人们的高度重视，采取一切措施加以预防，一般反应堆对环境的污染与危害比一些工业企业要少得多。不过，一旦核电站发生重大事故，放射性伤害则非常大。1986年发生在苏联的切尔诺贝利核电站事故，可以说是原子能发展史上最严重的核失控事故。
