能源枯竭

目前世界能源结构以化石能源为主，化石能源在较长时期内仍然是人类生存和发展的能源基础。全世界能源年总消费量约为134亿吨标准煤，其中石油、天然气、煤等化石能源占85%，大部分电力也是依赖化石能源生产的，核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热等能源仅占15%。化石能源价格比较低廉，开发利用的技术也比较成熟，并且已经系统化和标准化。虽然发达国家遭受20世纪70年代两次石油危机打击后，千方百计摆脱对石油的过度依赖，但是今后20多年里，石油仍然是最主要的能源，全球需求量将以年均1.9%的速度增长；煤仍然是电力生产的主要燃料，全球需求量将以每年1.5%的速度增长。可见化石能源仍然是我们在这个星球上赖以生存和发展的能源基础。有统计表明，2020年全世界能源消费量将是目前的3倍。特别值得关注的是，世界各国能源消费量与GDP的增长程度有密切的相关性。从发达国家走过的道路来看，人均GDP在1000至10000美元之间，人均能源消费量增长较快，GDP超过10000美元之后，人均能源消费量放缓。我国正处在人均能源消费量增长较快的起步阶段，石油需求增势强劲，预计2020年将达到4亿吨—4.5亿吨；而我国是一个人均能源相对贫乏的国家，人均石油、天然气、煤炭可采储量分别占世界平均值的20.1%、5.1%和86.2%，尤其是原油，目前对外依存度是1/3，2020年将超过1/2，供需矛盾相当尖锐。

世界能源以化石能源为主的结构特征，使得化石能源枯竭的日子离我们越来越近。因为作为能源主体的化石能源是不可再生能源，用一点，就少一点，总有枯竭的那一天。《2004BP世界能源统计年鉴》测算世界石油总储量为1.15万亿桶，以目前的开采速度计算，可供生产41年。作为世界石油龙头的沙特阿拉伯，石油储量达2500亿桶，日产量800多万桶，分别占世界石油总储量和总需求量近1/4和近1/10。这个国家以“我们每天为世界提供石油”作为使命，在过去30多年间确实起到世界石油供应稳定器的作用。但是，沙特石油公司高级职员私下表示：“我不知道这种情况能够持续多久。”因为沙特老油田已经接近产油高峰期，而开采新油田的难度非常大。世界各大产油国也都大致如此，阿曼目前的产量仅是其高峰时的1/5，美国石油开采量每年下降3%，传统的石油出口国印度尼西亚甚至一度需要进口石油应急。全球再找到大型油田的可能性非常小，只能寄希望于西伯利亚永久冻土带、加拿大油砂和几处深海大陆架。这种状况加剧了人们对不可再生能源走向枯竭的危机感。近年来国际市场油价持续走高，很大程度是这种危机感的直接反应。

环境污染

近年来的研究结果表明，来自化石燃料生产与利用过程中的排放性污染和核裂变电站的放射性污染是导致人类面临的自然环境和社会环境恶化的直接根源，前者包括臭氧层变薄、酸雨、温室效应，后者包括核泄漏、生态失衡等。

臭氧层可吸收来自太阳照射给地球的过多的紫外线，从而保证其在无危害的平衡水平。化石燃料带来的抓氟烃化合物导致平流大气层中臭氧层的变薄，及地球两极上空臭氧空洞的出现。1957年到1985年的研究表明，南极上空的臭氧空洞已使入射到地表的紫外线量增加几十个百分点，这种量级水平的变化已使毁坏植物生命、诱发皮肤癌成为可能。所幸的是这种变化目前仍仅发展于高纬区，对绝大多数动植物的危害还很弱。

许多已知的煤和石油种类中含有大量的硫，燃烧这些含硫燃料产生的二氧化硫排放后会与大气中水蒸汽反应，生成对动物和植物生命有害的酸，形成酸雨进入地表，从而产生严重的后果。首先，许多河、洋中的野生鱼种对它们赖以生存的水的酸度极其敏感。纯蒸馏水pH值为7.0，未玷污的雨水pH值为5.6，当pH值低于5.6时，水就异常，这时鱼就不能生存了。其次，酸雨酸化土壤，从而不但妨碍诸如松树这类适应力最强的树木的生长，还使土地质量下降，影响并大大降低农作物产量。

温室效应是自然环境受到破坏的另一有力证据。研究表明，温室效应会使降雨量下降，海平面上升，以及加速植物死亡等，从而出现土地沙漠化、沿海发达地区湮灭及绿化带消失等严重问题。引起温室效应的主要罪魁祸首是使用化石燃料后排放的CO2，当然还包括甲烷、氧化亚氮、抓氟化物、臭氧等。根据观测，温室效应将会越来越显著。尽管现在还缺乏能在定量上相一致的有效模型来描述CO2的排放与全球气候升温的直接关系，以及对模型推测的到2100年温室效应可能使地表平均温度上升3.5℃的可能性还有更多的争论，但从4000年至8000年前的地球温度与当时的生态环境与现代的地球温度与生态环境的变迁来对照、分析，温度变化对全球的生态系统能产生决定性影响决非是耸人听闻的。

对人类生活的社会环境的影响是以化石燃料为主的能源结构必须更新的又一有力证明。随着工业的发展，各国的环境污染也随时代的不同而变化。从18世纪末到20世纪中叶，主要污染物是燃煤引起的“煤烟型”产物，主要有烟尘、SO2等。在20世纪50至60年代，汽车数量的倍增使石油消耗剧增，发展成为所谓的“石油型”污染，成分主要包括SO2、NOx、CO、HC等飘尘，并造成广域的复合污染，如闻名世界的英国伦敦烟雾、日本四日气喘病、美国洛杉矶烟雾等。20世纪70年代后，各国政府被迫重视了污染的治理工作，使得排放的SO2、CO浓度不断下降，但机动车的普及使得NOx、HC和光化学烟雾等的污染仍很严重，且由于近年来煤炭在一次能源中所占比重又有所回升，烟尘、SO2等控制问题又重新引起人们的注意。大气中微粒（小于3微米的尘粒）的数量一直在不断增加，成为日益严重的国际污染问题。中国就是世界上少数几个污染特别严重的国家之一，主要污染物是烟尘和SO2，这显然是由于我国以煤炭为主要能源所造成的“煤烟型”污染。而某些大城市空气中有害物质更是严重超标，引起人们广泛关注和担忧。

在许多发展中国家，城市大气污染已达到十分严重的程度，在欧洲和北美也出现了超越国界的大气污染，形成了广泛的环境酸化，上千个湖泊的湖水酸度达到了不能支持鱼类生存的程度，酸性气体所造成的腐蚀损失，每年高达10亿美元。因此，联合国呼吁各国签署《京都协议书》，以减少温室效应气体的排放。包括中国在内的大多数国家做出积极响应，而二氧化碳排放量居世界第一的美国，出于自身经济扩张的考虑，拒绝签署《京都协议书》，使国际社会同温室效应问题的斗争举步维艰。