1.對大氣環境的影響
大氣環境是指生物賴以生存的空氣的物理、化學和生物特性。能源開發利用過程中排放的CO2、SO2、CO、氮氧化合物等有害氣體會改變原有的空氣成分，造成汙染，引起全球氣候變化。燃燒煤炭、石油、天然氣等化石燃料，會導致二氧化碳排放量增加，加劇“溫室效應”。同時，排放的二氧化硫和氮氧化物會形成“酸雨”，破壞森林植被，造成土壤酸化和農業減產。煤炭燃燒產生的粉塵和煙霧對人體呼吸系統和自然景觀有不良影響。
1)空氣汙染
空氣汙染的主要汙染物是二氧化硫、二氧化碳、氮氧化合物(氮氧化物)和煙塵。
(1)SO2:
我國85%的SO2汙染物來自燃煤，其余來自煉油廠、冶金工業和自然。大氣中的SO2會轉化為SO3，變成硫酸氣溶膠或硫酸根，再重新組合成硫酸鹽。這些汙染物分散在大氣中，會降低農作物的光合作用，引起植物病害；形成酸雨，導致河流酸度增加，土地酸化；二氧化硫和粉塵在冬季早晨也會形成霧霾，直接影響人的健康。同時，SO2對金屬尤其是鋼結構的腐蝕，每年給國民經濟帶來巨大損失。
(2)二氧化碳:
地球上動植物的呼吸可以平衡CO2和O2的循環。然而，由於全球人口的增加和工業發展，大量含碳化石燃料被燃燒並產生CO2。加上森林砍伐，全球大氣中的二氧化碳含量正以每年0.4%的速度增長。按照這種增長速度，預計將出現由溫室效應引起的全球變暖，這將導致世界降雨分布的變化，兩極冰雪融化，海平面上升。
(3)氮氧化合物(氮氧化物):
氮氧化合物是高溫燃燒的產物，如廢氣中產生的氮氧化合物。氮氧化合物會形成光化學煙霧，對人體健康危害極大。
(4)煙塵:
燃煤時煙塵排放量最大，分別是燃油和燃氣的6.15倍和9.76倍。當煙塵的粒徑在5 ~ 10μ m (PM 10)時，會直接到達人的支氣管區，而小於5μm的顆粒物可到達人的肺泡區，會導致心血管疾病和哮喘的增加。
2)溫室效應
因為大氣中的CO2容易吸收長波輻射，所以太陽的短波輻射可以穿透大氣進入地面，而地面溫度升高釋放的長波熱輻射被大氣中不斷增加的CO2氣體吸收，無法從天空逃逸。地球就像壹個“厚毯子”，處於壹個“溫室”中，這就是所謂的“溫室效應”，如圖1.5。
圖1.5溫室效應示意圖
溫室效應導致的全球變暖帶來的危害是多方面的。首先，全球變暖會造成地球兩極冰雪融化(圖1.6)，導致海平面上升，人口密集、工農業發達的沿海低地將被淹沒，上海、紐約、東京等壹些沿海城市將不復存在，壹些島嶼將變成暗礁。部分沿海城市可能會被迫向內陸遷移，大部分沿海平原會鹽堿化或沼澤化(圖1.7和圖1.8)，不適宜糧食生產。同時，海平面上升也會給河流中下遊帶來災害，造成河流水位上漲，泥沙淤積加快，洪水威脅加劇，使河流下遊環境急劇惡化。其次，全球變暖將導致全球氣候異常變化，導致部分地區幹旱，部分地區降雨量增加，海洋風暴增多，颶風強度增強，風源向北擴展，頻率增加，自然災害加劇。再者，全球變暖會增加地球上的病蟲害數量，還會引起和加重傳染病的流行，復活以前的致命病毒，威脅人類健康。
圖1.6冰雪融化
圖1.7鹽漬化
圖1.8沼澤
3)酸雨
酸雨是大氣汙染的壹種表現形式，其成分極其復雜，含有多種無機和有機酸，但大部分是硫酸和硝酸，大多數情況下以硫酸為主。酸雨的形成是壹種復雜的大氣化學和物理現象。能量燃燒時首先產生酸性氣體，經過化學反應形成酸性物質。酸雨的形成如圖1.9所示。
圖1.9酸雨形成示意圖
酸雨可以溶解土壤中的礦物質，供植物吸收。但如果酸度過高，pH值降到5.6以下，就會造成嚴重的危害。可以直接殺死大森林(圖1.10)，枯萎農作物(圖1.11)；還會抑制土壤中有機質的分解和氮素的固定，淋溶與土壤離子結合的鈣、鎂、鉀等養分，使土壤貧瘠；還能酸化湖泊和河流，將土壤和水沈積物中的重金屬溶解到水中，使魚類中毒；加速建築物和文物的腐蝕風化過程(圖1.12)；危害人體健康。
圖1.10酸雨危害森林。
圖1.11酸雨危害農作物。
圖1.12酸雨危害文物古跡。
2.對生態環境的影響
生態環境是指與人類密切相關並影響人類生活和生產活動的各種自然力的總和。能源引發的生態環境問題是指人類為了生存和發展而不合理開發利用能源所造成的生態破壞，包括對動物、植物、微生物、土地、礦產、海洋、河流等自然物質要素和地上地下的建築物及相關設施等人工物質要素的負面影響。毀林燒柴、過度采集柴火、濫采濫挖礦產等造成的生物多樣性喪失、水土流失、土地退化和荒漠化，都是能源開發帶來的生態環境問題。
化石能源的發展對生態環境的影響不容忽視。采煤會造成土壤塌陷、地面塌陷(圖1.13)、地質災害、洗煤水汙染(圖1.14)等。煤礦大量抽取地下水會導致地下水位下降，導致居民和牲畜缺水，進而導致土地貧瘠，植被破壞。在陸上采油過程中，如果原油從產油區的油井、集氣站和地面其他生產設施中泄漏出來，這些石油類物質就會進入土壤，造成汙染。水資源開發不當也會導致庫區被淹，農田被毀。采礦產生的重金屬被植物葉片、土壤和水產品吸收，然後通過食物鏈進入人體，嚴重危害人體健康。核能會產生放射性汙染(圖1.15)。生物質能的過度采集和砍伐會導致森林植被的破壞，造成水土流失加劇、土壤沙化、土地肥力下降、農作物減產等。，最後陷入能源短缺和生態破壞的惡性循環。
圖1.13地表下沈
圖1.14水汙染
圖1.15核能引起的放射性汙染
3.對人類住區的影響
人居環境主要是指人類工作、生活、休息、娛樂和社會交往的空間。能源開發利用引發的人居環境問題是指能源的開發利用幹擾了人類生活的空間和場所，導致居住環境偏離了人們理想的居住環境。破壞大氣環境和生態環境，最終會導致人類生存環境的惡化。