你造吗,煤是如何形成的?

大约3亿年前,由于树木倒下以后,就会被水淹没了,会使倒木和氧隔绝.在缺氧的条件下,倒木不会很快地分解、腐烂,但是倒木数量的不断增加, 一层又一层地堆积,堆积层在微生物的作用下,不断地被分解,又不断地化合,形成了一种称为泥炭的致密材料。由于地壳的运动,泥炭层下沉了.泥炭层被泥沙、岩石等沉积物覆盖起来.这时,泥炭层一方面受到上面的泥沙、岩石等的沉重压力,另一方面,也是更重要的方面,泥炭层又受到地热的作用.在这样的条件下,泥炭层开始进一步发生变化:先是脱水,被压紧,从而比重加大,而且石炭的含量逐渐增加,氧的含量逐渐减少,腐殖酸的含量逐渐降低.完成这几个过程以后,泥炭就变成了褐煤. 褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用,就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化,褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了.

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该图片来自Pixabay。

目前,煤炭仍然是全球发电的最大能源,尽管会对气候造成影响(温室效应),所以煤炭在世界许多地方被逐步淘汰。但是,想了解煤炭的起源,就必须回头再看一遍,即所谓的石炭纪。石炭纪(以拉丁文的煤炭名称命名)发生在大约360至3亿年前。两栖动物是主要的陆地脊椎动物,巨大的大树丛覆盖着大陆。大气中的氧气含量达到历史最高水平:35%,而今天为21%;形成大量煤层的所有条件已经成熟。

煤从未在石炭纪之前形成,很少在其之后形成。对于此事件,两个条件被认为是至关重要的:

其一,树多,那时候地球上的气候非常温暖潮湿,地球表面到处长满了高大的绿色植物,在此期间,由于菌类和微生物不能分解树木。

其二,在较低的海平面 ,湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里,封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛.


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如前所述,这些树没有被任何东西分解并得到保留。而且及时地,被埋葬了。随着它们被埋越来越深,导致温度和压力增加,然后就开始慢慢转化煤炭。

煤炭种类

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煤的类型

§ 泥炭是煤化程度最低的煤,也是腐殖煤系列最原始的状态。

§ 褐煤是质量最低,最先形成的。

§ 亚烟煤最常用作蒸汽发电的燃料。

§ 烟煤 是一种致密的沉积岩,通常是高质量的。

§ “ 动力煤 ”是沥青和无烟煤之间的过渡类型。

§ 无烟煤是煤炭的最高等级。这是一块坚硬,光滑的岩石,并因其特性而倍受重视。

§ 石墨是化学性质不活泼,耐腐蚀,与酸、碱等不易反应。

§ 煤炭可以以其天然形式使用,也可以气化,液化或精制。但是,无论煤炭的类型或使用方式如何,煤炭都是不可再生的资源。

煤的不利影响

煤炭是导致全球变暖的主要因素之一。煤炭开采带来的环境污染和生态破坏问题日益突出,主要表现在:

1、地面水下跌

由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排,导致地下水位下降,引起地面水下跌。

2、地层错动与地表下沉

由于煤矿井下水大量外抽,矿井上底承载能力下降,加上大部分小窑煤井在开采过程中,没有采取预留煤柱等预防措施,有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏,导致地层错动,地表下沉。

3、地面水受到污染

矿井废水中悬浮物等污染物浓度较高,特别是流经含硫铁矿煤层的矿井水,酸性很大。

4、煤矸石占地及风化污染问题

煤矿排出的煤矸石一般都就近堆放。随着堆存量的不断增加,堆场的占地面积也逐年扩大。

5、对森林植被的破坏

煤炭开采需要大量木材,按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方米计算。同时,由于地下水位下降,地表含水层含水量减少,也使植被生长受到影响。

6、二次扬尘污染问题

煤炭有相当一部分靠汽车运输,撒漏现象非常严重,大量煤炭流失,使街道煤尘飞扬。

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从历史上看,煤矿开采一直是非常危险的。煤矿的事故清单很长,即使到今天,事故仍然非常普遍。许多矿工还患有 煤工尘肺病,俗称“黑肺病”。但是煤炭的主要问题是其排放。

根据世界卫生组织(WHO)的计算,2008年,仅煤炭污染一项,每年就造成100万人死亡。其他组织也提出了类似的数字。根据2004年发布的美国报告,燃煤发电厂每年在美国缩短了将近24,000人的生命(肺癌2800人)。在中国,情况更加严峻,因为烟雾在中国许多主要城市中屡见不鲜。

燃烧煤炭会向空气中释放大量二氧化碳,还会释放甲烷(一种更有效的温室气体)。甲烷占10.5 %的温室气体。煤炭导致工业革命的发生,但是如果我们要建立一个可持续的未来,我们需要逐步淘汰煤炭并取而代之地使用其他可再生能源(太阳能,风能等)。

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