1845年创刊的《科学美国人》杂志是全球科普媒体第一品牌。创刊165年来，读者遍及全球，在20个国家和地区出版发行，18种语言同步传播。迄今为止，已有145位诺贝尔奖获得者为《科学美国人》撰稿，传播科学的理念与思想精华。《环球科学》是获《科学美国人》独家授权的中文版杂志，内容涉及天文、地理、生物、人类、自然、间、医学、电子等科学领域，见证了科学、技术、商贸等领域的最新发展状况。《第一科学视野》丛书精选了《环球科学》杂志近年来的精华内容，并进行重新整理、编排，是社会各界深入了解科技最新发展与前沿动态的绝佳指南。环球科学杂志社编著的《能源与环境(修订版)》是其中的分册，介绍了解决能源与环境问题所取得的最新研究成果。

能源短缺、环境污染是当今社会面临的难题之一，利用可再生能源、保护地球环境成为21世纪科学发展的一大课题。人类如何解决淡水危机，如何开发太阳能，如何开启新能源时代……这些新的课题在环球科学杂志社编著的《能源与环境(修订版)》中都有详细的阐述。此外，《能源与环境(修订版)》中还介绍了科学家为解决气候变化、核污染和生态破坏等问题所取得的最新研究成果，是相关领域的研究人员和科普爱好者的首选读物。

修复地球

为地球设置健康警戒线

给地球的医嘱

发展经济=毁灭地球

无法抉择的恐慌：要水，还是要能源？

磷: 逼近枯竭线

磷湖

对可持续发展的十大误解

2030 开启新能源时代

2030 我们开什么车

石油 100年都用不完

将草炼成油

产业圆桌：拷问生物能源

生物能源研究简史

图解可再生能源

人造树叶：阳光变燃料

用城市污水发电

核聚变悬念

能源浪费：无法忽视的真相

核废料该埋在哪

巧用核废料

太阳世纪

太阳能应用简史

绿色柴油机上路了

乙醇燃料风波骤起

超级发动机 让汽车更省油

氢能汽车的最后瓶颈

氢电合一的超级电网

终结大停电的智能电网

建筑节能新方向

氮污染：地球生命隐形杀手

甲烷：从北极冻土中爆发

气候变化的伦理抉择

气候变化研究简史

褐变的北极

给地球撑把遮阳伞

围剿碳排放全球行动计划

生病的碳市场

寻找中国的尤卡山

清洁地球的神奇小分子

即将诞生的海洋

酸死的海洋

死海命悬一线

拆除水坝的生态隐患

无法抉择的恐慌：要水，还是要能源？

生产能源需要水，运输水又需要能源。

两种资源彼此约束，得到任何一方都要以付出另一方为代价，它们又同时濒临枯竭。

我们的出路在何方？

2008年6月，美国佛罗里达州政府作出了一个不同寻常的决定——起诉美国陆军工程兵团，理由是该军团计划减少从佐治亚州的水库注入阿巴拉契科拉河的水量——这条河沿着佐治亚和亚拉巴马的边界流入佛罗里达。佛罗里达州的理由是，限制流量将威胁一些濒临灭绝的物种。与此同时，亚拉巴马州也反对该计划。他们的担心来自亚拉巴马州多森附近的法利核电站：核电厂需要从河道中大量取水用于反应堆的冷却，减少河道的水量甚至可能导致核电站关闭。

然而，佐治亚州却有充分理由将宝贵的水留在自己境内：一年前，该州遭受旱灾侵袭，多条河流水量急速下降，核电厂不得不关闭几个星期。形势非常糟糕，以至于2008年1月，该州某位立法者引用1818年一份错误的勘界报告，提议将佐治亚州北部边界扩展1．6千米。以吞并田纳西州的一个淡水资源地。整个2008年，佐治亚州、亚拉巴马州和佛罗里达州一直在为宝贵的水资源争吵不休，而由议会授权管理水资源的陆军工程兵团则被夹在中间。干旱缺水只是矛盾激化的原因之一。快速增长的人口。尤其是亚特兰大地区的人口爆炸，以及水资源过度开发和缺乏合理规划，正在使该地区的河流日渐千涸。

水和能源是现代文明最根本的两大要素。没有水，人类就会死亡；没有能源，就无法种植粮食、运行计算机，不能给家庭、学校、办公楼供电。随着世界人口及富裕程度的持续增长。对这两种资源的需求也比过去任何时候增长得都快。

被严重低估的还有这样一个事实：我们对这两种宝贵日常资源中任意一种的使用，都可能快速消耗另一种资源。发电消耗大量的水，同时我们又大量耗电以获得干净的水。许多人都在担心石油峰值(peak Oil)带来的危机，即廉价成品油耗尽；也有少数人在呼吁应该关注水峰值(peak water)。但几乎没有人注意到两者的紧张关系：水资源短缺限制了更多能源的提供，而能源问题，尤其是不断上涨的价格，减少了洁净水的供给。

这种矛盾正在不断加剧。2008年1月，美国北卡罗来纳州夏洛特附近的诺曼湖水位下降至28．56米，比杜克能源公司麦圭尔核电站所能允许的最低水位只高了不到O．3米。而在拉斯韦加斯，由科罗拉多河供水的米德湖，经常比历史水位低30米左右。如果水位再下降15米的话，该市将不得不限制用水定额，那时胡佛大坝中的大型水力发电涡轮机将很难或根本不能发电，这座蓬勃发展的沙漠城市或许将陷入一片黑暗。

2008年6月，美国地质勘探局的科学家格雷戈里·J·麦凯布(Gregory J．Me．abe)向美国国会重申了这一观点。他指出，如果美国西南地区的气温平均上升0．83℃，就将危及科罗拉多河向内华达州和其他6个州以及胡佛水库的供水能力。2008年初，加利福尼亚州斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)的科学家宣布，如果全球气候按预测中的趋势变化，对用水又不加以限制，米德湖将在2021年千涸。

圣迭戈是一个迫切需要饮用水的地区。该市计划沿海岸线建一座海水淡化厂，却由于将消耗大量能源而遭到当地激进分子的反对——因为当地电力供应能力非常弱；出于相同的原因，英国伦敦市长也在2006年否决了一个拟建海水淡化厂的提案，只是他的继任者后来又撤销了这一否决；乌拉圭的许多城市不得不作出艰难抉择：是将水库中的水喝掉，还是用来发电；沙特阿拉伯则在犹豫，究竟是把石油和天然气以创纪录的高价卖掉，还是用这些资源来生产自己最缺少的东西——百姓生活和城市发展必需的淡水。

在没有充分认识到电厂对淡水供给影响的前提下，我们不能建造更多的发电厂。而我们也无法在不提高能源需求量的情况下，建造更多的供水和净水系统。解决这一难题，需要有新的国家政策对水和电能进行综合考虑，还要发展一种新的技术，在提高一种资源供应量的同时不至于耗尽另一种资源。

地球上拥有约0．35亿立方千米的淡水资源——是人类年均消耗量的数万倍。不幸的是，这些水大多蓄存在深层地下、永久冰川和雪山中，只有极少量存在于可被人类利用且不断被补充的河流湖泊中。

此外，现有的淡水往往不清洁，或离人口居住中心较远。例如，美国菲尼克斯市很大一部分的淡水供应，是通过一条长达540千米的输水管道从科罗拉多河运来的。城市供水往往还会受到工业、农业和废水排放的污染。根据世界卫生组织的报告，全球约有24亿人口生活在用水高度紧张的地区。两种主要的解决方案——长距离运水或处理附近的不洁水源，都要消耗大量能源，而能源的价格正不断飞涨。

从美国全国范围来看，最大的两个淡水用户是农业和发电厂。消耗煤炭、石油、天然气或铀的火电厂，满足了90％以上的美国电力需求，但它们耗水量巨大，仅仅是电厂的冷却用水就影响了其他所有淡水供应。虽然有相当一部分水最终被排放回来(另一些则被蒸发)，但这些废水具有不同的温度，还包含有不同的化学组成，会对环境构成威胁。

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