化石燃料和污染

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化石燃料和污染之间的区别

化石燃料 vs. 污染

化石燃料，亦稱礦石燃料，是一種碳氫化合物或其衍生物，包括煤炭、石油和天然氣等天然資源。其中原油通过石油化学工业精炼生产得到的产品也称为石化燃料。化石燃料之间的差異很大，可以從低碳氫比的揮發性物質（如甲烷）、到液態的石油到沒有揮發性的无烟煤。化石燃料的運用使得工業大規模發展，从而替代了历史上的水車。 當發電的時候，在燃燒化石燃料的過程中會產生能量，從而推動渦輪機產生動力。舊式的發電機是使用蒸汽來推動渦輪機。現時，很多發電站都已採用燃氣渦輪引擎，那是利用燃氣直接來推動渦輪機。 化石燃料仍是目前主要能源來源之一，但是化石燃料屬於耗竭性能源，需要數百萬年才能生成，而消耗速度又遠超過生成速度。因此化石燃料的供應量不足會造成能源危機。特別是從石油提煉出來的汽油影響最大。20世紀下半葉就因為石油供應不足而出現三次石油危機。現時，全球正趨向發展可再生能源，這可以幫助增加全球的能源所需。 每年燃燒化石燃料產生的二氧化碳約有213億噸，但自然界只能吸收其中的一半，因此每年在大氣中約增加107億噸的二氧化碳。二氧化碳是溫室氣體的主来源之一，因此也是加快全球變暖的因素之一。此外，生物燃料中的二氧化碳成份是來自大氣層，因此發展生物燃料可以減少在大氣層上的二氧化碳，從而減低溫室效應。. 污染指自然的或人為的向環境中添加某種物質而超過環境的自淨能力而產生危害的行為。主要對環境自然生態系統和人的健康產生危害，即使當時不造成危害，但後續效應有害也算是污染行為，如氮氧化物，雖然本身並不有害，但在陽光催化下與自由基等物質作用會轉化成光化學煙霧，對生物造成危害，對建築物造成腐蝕。 污染有兩種規模，區域性污染和全球性污染。過去人們的注意力只放在區域性污染上面。如燃燒煤會產生煙霧和二氧化硫，有害人的呼吸道健康，降低污染的注意力主要放在如何去除煙霧和處理二氧化硫方面。但最近幾十年，科學研究發現污染會造成全球效應，如燃燒煤會產生對人體健康不會造成危害的二氧化碳，但大量二氧化碳的排放會造成劇烈的溫室效應，引起全球氣候的異常變化。 是否是污染取決於行為造成的後果，例如由於工業、農業生產或人類生活排放含有氮、磷的有機營養物質，會造成水體中藻類異常繁殖，因此在淡水水體中產生水華，在海洋中產生赤潮，也是一種污染。 一般污染被分為空氣污染、水污染、固體廢棄物污染、土壤污染和放射性污染。現在污染的範圍越來越大，有船舶污染、光污染、噪音污染、熱污染和過度消費等各種新興污染開始被人們關注。 主要的污染源來自各種化學工業、有毒、有害、放射性廢棄物及醫療廢棄物的處置不當、農藥過量使用、生產及生活污水的排放、機動車廢氣排放；各種噪音，包括工廠、機動車和商業噪音；工業、生活燃燒燃料排放的廢氣等。核電站和油輪的事故會造成局部地區的嚴重污染事故。.

工業

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二氧化硫

二氧化硫，（sulphur dioxide, sulfur dioxide）化学式是SO2。是最常见的硫氧化物。无色气体，有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。當二氧化硫溶於水中，會形成亞硫酸（酸雨的主要成分）。若把SO2进一步氧化，通常在催化剂如二氧化氮的存在下，便会生成硫酸。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。.

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二氧化碳

二氧化碳（IUPAC名：carbon dioxide，分子式：CO2）是空氣中常見的化合物，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空氣中有微量的二氧化碳，約佔0.04％。二氧化碳略溶於水中，形成碳酸，碳酸是一種弱酸。 在二氧化碳分子中，碳原子的成键方式是sp杂化轨道与氧原子成键。碳原子的两个sp杂化轨道分别与两个氧原子生成两个σ键。碳原子上两个没有参加杂化（混成）的p轨道与成键的sp杂化轨道成90°的直角，并同氧原子的p轨道分别发生重叠，故缩短了碳氧键的间距。 二氧化碳平均约占大气体积的400ppm，不過每年因為人為的排放增加，比率還在逐步上升。2018年4月大氣二氧化碳月均濃度超過410ppm，為過去80萬年來最高。大气中的二氧化碳含量随季节变化，这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时，植物由于光合作用消耗二氧化碳，其含量随之减少；反之，当秋冬季来临时，植物不但不进行光合作用，反而制造二氧化碳，其含量随之上升。 二氧化碳常壓下為無色、無味、不助燃、不可燃的氣體。二氧化碳是一種溫室氣體。二氧化碳的濃度自1900年至2016年11月增長了約127ppm。.

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空氣污染

-- 空氣污染（或大氣污染）指一些危害人體健康及周邊環境的物質對大氣層所造成的污染。這些物質可能是氣體、固体或液体懸浮物等。我們在日常生活中呼吸的空氣，由多種化學物質組成，最普遍的元素是氮，其次是氧，然後是其他氣體。每種氣體的成份並不是固定的，會有輕微的轉變，當轉變出來的物質過多時，我們就會視它為空氣污染。如果空氣中的污染物數量少的話，對人體和環境的影響會比較輕微，但當這些污染物增加至危險的水平，我們就要想辦法把他們從空氣裡消除。 空氣污染主要可以分為化學污染和生物污染兩部份。也有人把噪音、熱量、輻射和光的污染歸入空氣污染的類別裡。 2008年，布莱克史密斯研究所在世界污染最严重地区报告中将室内空气污染和城市空气质量被列为世界最严重的有毒污染问题。根据2014年世界卫生组织报告，2012年空气污染导致全球700万人死亡。.

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烃

，又稱碳氫化合物（hydrocarbon），是有機化合物的一種，只由碳和氫組成。烴類包括了烷烴、烯烴、炔烴、環烴及芳烴，是許多其他有機化合物的基體。.

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煤

（Coal）是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩，这样的沉积岩通常是发生在被称为煤床或煤层的岩石地层中或矿脉中。因为后来暴露于升高的温度和压力下，较硬的形式的煤可以被认为是变质岩，例如无烟煤。煤主要是由碳构成，连同由不同数量的其它元素构成，主要是氢，硫，氧和氮。 在历史上，煤被用作能源资源，主要是燃烧用于生产电力和/或热，并且也可用于工业用途，例如精炼金属，或生产化肥和许多化工产品。作为一种化石燃料，煤的形成是古代植物在腐敗分解之前就被埋在地底，转化成泥炭，然后转化成褐煤，然后为次烟煤，之后烟煤，最后是无烟煤。煤產生之碳氫化合物经过地壳运动空气的压力和温度条件下作用，产生的碳化化石矿物，亦即，煤炭就是植物化石。这涉及了很长时期的生物和地质过程。.

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重金属

重金属有許多種不同的定義。在科學界常見的一種定義是密度大于5的金属，大多数金属都是重金属。重金属的化学性质一般上较为稳定。.

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酸雨

酸雨為酸性沉降中的濕沈降，酸性沉降可分為「濕沈降」與「乾沈降」兩大類，前者指的是所有氣狀污染物或粒狀污染物，隨著雨、雪、霧或雹等降水形態而落到地面者，後者則是指在不下雨的日子，從空中降下來的落塵所帶的酸性物質而言。酸雨又分硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。 在化學上定義水之酸鹼值等於七是中性的，小於則是酸性。自然大氣中含有大量的二氧化碳，二氧化碳在常溫時溶解於雨水中並達到氣液相平衡後，雨水的酸鹼值約為5.6，所以大自然的雨水是酸的。 但是，在大自然中，還是存在其他致酸的物質，例如，火山爆發所噴出的硫化氫或是海洋所釋放出的二甲基硫，高空閃電所導致之氮氧化物等，均會使雨水進一步酸化，而酸鹼值會降至5.0左右。因此，在1980年代後期以來，許多國內外（包含環保署研究報告）研究者，已將所謂「酸雨」認知為當雨水酸鹼值在5.0以下時，即確定受到人為酸性污染物的影響。 在環保署研究報告中，已統一雨水酸鹼值達5.0以下時，正式定義為「酸雨」。例如，若以環保署台北酸雨監測站1990-1998年之有效雨水化學分析資料為準，顯示約九成降水天數的雨水pH值在5.6以下，而酸雨發生機率則為七成五左右。根據香港氣象學會於2002年作出的調查，香港酸雨的pH值大部分是5.6以下，所以香港毎次下雨都是酸雨。.

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氮氧化物

氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物：.

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汽油

汽油是种从石油裏分馏或裂化、裂解出来的具有挥发性、可的烃类混合物液体，可用作燃料。.

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温室气体

温室气体（Greenhouse Gas, GHG）或稱溫室效應氣體，是指大气中促成温室效应的气体成分。自然温室气体包括二氧化碳（CO2）大約佔26%，其他還有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（又稱笑氣，N2O）、以及人造溫室氣體氫氟碳化物（HFCs，含氯氟烴HCFCs及六氟化硫SF6）等。 縱使大部分二氧化碳在自然界的碳循環中拿走，自從工業革命起人類燃燒化石燃料仍然導致大氣層內二氧化碳濃度由280ppm上升至400ppm。.

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温室效应

溫室效应（Greenhouse effect）是指行星的大氣層因為吸收辐射能量，使得行星表面升溫的效应。由於溫室效应，行星表面溫度會比沒有大氣層時的溫度要高A concise description of the greenhouse effect is given in the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report, "What is the Greenhouse Effect?", IIPCC Fourth Assessment Report, Chapter 1, page 115: "To balance the absorbed incoming energy, the Earth must, on average, radiate the same amount of energy back to space.

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