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地理学与生活（插图第11版） [:1705409684]
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废弃物
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废弃物包括农作物残茬、动物粪便和人类的垃圾，代表第二大类有机燃料。特别是在乡村地区，可以用此类废弃物通过叫作厌氧消化的过程发酵产生的甲烷（亦称沼气）作为能源（图5.17）。包括印度、韩国和泰国在内的许多国家有全国性沼气项目，但是为农村家庭产生大量沼气做了最大努力的是中国。他们用农家后院的发酵罐（沼气池）里产生的沼气，为多达3500万人提供做饭、照明和取暖的燃料。沼气技术被有意做得很简单：石头砌成的发酵池内装了废弃物——除人畜粪尿外还有秸秆和其他农作物残茬，在压力之下任其发酵产生甲烷，然后用软管通入农家厨房。沼气用完后，剩余废物可抽出用作田地里的肥料。
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图 5.17 尼泊尔的沼气发生器。动物粪便和植物废料是尼泊尔、巴基斯坦、印度和中国等国家重要的燃料来源。加进前院发酵罐中的废料和水与有机物混合。随着废料的分解，沼气逸出。图上的装置是集气罐，导管把沼气引入各家厨房。（© Sean Sprague / Panos Pictures）
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地理学与生活（插图第11版） [:1705409685]
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水能
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生物质，特别是木材，是最常用的可再生能源。其次最常用的是水力发电（hydropower）——从下降的流水中开发的能量。水能是水流从一个基准面落下到另一个基准面时——无论自然下落还是经水坝下落——产生的。下落的水流被用来推动水车，像古埃及人所做的那样；或者推动现代的涡轮叶片，驱动发电机发电。水能是一种清洁能源。虽然干旱区水库中有些水分可能经蒸发而损失，但是发电过程中水分既不受污染也没有消耗。一般而言，只要流水不断，水能就可再生。
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由于水能是系于水的一种资源，水力发电只能受制于特定的位置。在美国，47个州的1900多个地点有水力发电。尽管水电站分布如此广泛，但是全国60%以上的水电开发能力仅集中于3个地区：太平洋沿岸各州（华盛顿州、俄勒冈州和加利福尼亚州）、东南部田纳西河流域和东北部各州（图5.18）。形成这种格局的原因，一方面是由于资源基地的位置，另一方面是由于水电开发中田纳西河流域管理局（Tennessee Valley Authority，TVA）等机构所起的作用。
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图 5.18 2002年美国各州水力资源发电占全部电力的百分比。美国已开发了约一半的水电潜力。
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资料来源：Energy Information Administration, State Electricity Profiles 2002.
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水电的长途输送代价很高，因此水电通常都在当地消费。这个事实有助于说明某些地区使用混合能源的格局。因此，虽然美国水力发电只占全国电力供应的1/10，但是爱达荷州的全部电力、俄勒冈州和华盛顿州约90%的电力是由水电供应的。
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图5.19表示全世界能源消费的格局。水电对各国能源的贡献差异很大。挪威、阿尔巴尼亚、埃塞俄比亚、赞比亚和巴拉圭水电占电力的97%以上。加拿大是全球领先的电力生产者，其中大约有70%来自水电，其份额堪与巴西、瑞士和新西兰相比。亚洲、非洲和南美洲将近40个国家从水电获得一半以上的电力。南美洲巴拉那河（Parana River）伊泰普（Itaipu）水电站是目前世界上最大的此类设施，为巴拉圭提供几乎全部的电力，并为巴西提供20%的电力。
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图 5.19 2004年按地区统计的水电消费。图中表明各地区水电消费的百分比。水电对电力供应的贡献并非只限于工业化国家。例如，南美洲水电供给75%的电力；发展中国家作为一个整体，供给44%。
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资料来源：Data from The BP Statistical Review of World Energy, June 2005.
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水库大坝除了供发电外，还可用于防洪和灌溉。尽管具有这些和其他种种优势，但是水电开发也有值得注意的环境与社会代价（见“筑坝的烦恼”专栏）。水库蓄水淹没河谷中的森林、农田和村庄，有时造成数以万计的移民。水库淹没天然湿地和河流生境，改变水流模式，拦截本来流向下游沉积在农田上的泥沙，导致土壤肥力长期下降。河流下游利用不时发生的洪水发育起来的生态系统被破坏，减少了水生物种的多样性。
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地理学＆公共政策 筑坝的烦恼
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筑坝目的有三：发电、防洪和为农业与城镇提供可靠水源。水坝具有许多优势：开发了一种免费又无尽的可再生能源——水；初期投资以后，运行费用相对较低；许多合适的坝址在欠发达国家。水坝让许多人居住和垦殖于干旱区——使荒漠繁荣；有些水坝开通了原是荒凉河流的航道，例如，哥伦比亚河和斯内克河（Snake River）下游的水坝使驳船上溯近800千米，爱达荷州刘易斯顿成为西海岸最深入内陆的海港。
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20世纪30年代和20世纪40年代美国修建了一些大型水坝，田纳西河、科罗拉多河、哥伦比亚河和其他一些河流都修建了水坝。一方面，那时环保人士的影响还不大，而且大部分筑坝的负面后果尚未被认识。另一方面，种种利益却显而易见。民谣歌手伍迪·格思里（Woody Guthrie）颂扬科罗拉多河大坝的部分歌词如下：
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大古力坝（Grand Coulee Dam）耸立在河上。
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这是男子汉最伟大的杰作，运转大工厂，浇灌农田。
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