化石燃料是古生物遗体在特定地质条件下形成的可作燃料和化工原料的沉积矿产，主要包括煤炭、石油、天然气等埋藏在地下不能再生的燃料资源。它们以固态、液态和气态的形式存在，所含的能量可通过化学或物理反应释放出来。
人类不断地燃烧化石燃料而排放出大量的二氧化碳，是加快全球气候变暖的主要因素之一。到目前为止，世界各国所用的燃料几乎都是化石燃料，即石油、天然气和煤。自然界经历几百万年逐渐形成的化石燃料，可能会在几百年内全部被人类耗尽。
化石燃料需要开采并进行加工才能被人们利用，而开采过程对环境的影响是非常大的，包括开采对土地的损害、对村庄的损害和对水资源的影响。最典型的是煤炭开采，据不完全统计，迄今为止平均每开采万吨煤炭塌陷农田约0.2公顷，平均每年塌陷约2万公顷。在开采煤炭的同时还会对地下水造成污染。开采造成的水资源污染对生态环境的影响可谓量大面广，平均每开采1吨原煤需排放约2吨污水。更严重的是，有些地区由于水源和江河湖海的严重污染，造成居民用水短缺。开采时所释放出的甲烷等气体和粉尘，一定程度上也会对周围的空气环境造成破坏。
在利用过程中，燃烧化石燃料中的碳转变为二氧化碳进入大气，使大气中二氧化碳的浓度增加。而二氧化碳作为一种温室气体具有吸热和隔热的功能，它在大气中不断增多，最后形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热，温室效应加剧。
温室效应已成为当前全球环境面临的最大问题，这是化石燃料过度使用的结果，随之而来的是全球气候变暖、冰川融化、海平面升高、物种的灭亡、生物链的破坏等一系列问题，人类的生活将面临严峻挑战。
如今的地球比过去的两千年都要热，气候变化已是不争的事实。如果情况持续恶化，到21世纪末，地球气温将攀升至二百万年来的高位。如果想避免危险的气候变化，我们只能减少石油、煤炭和天然气等化石燃料的燃烧量，燃烧越多只会释放越多的二氧化碳，会大大加剧气候变化。
过去的一百多年间，人类一直依赖石油、煤炭等化石燃料来提供生产生活所需的能源，燃烧这些化石燃料排放的二氧化碳等温室气体是使得温室效应加剧，进而引发全球气候变化的主要原因。还有约五分之一的温室气体是由于遭到破坏的森林吸收二氧化碳的能力下降而释放的。另外，一些工业、农业、畜牧业也会有少许温室气体排放。
化石燃料的利用在很大程度上推动了人类的进步，然而地球是我们人类赖以生存的家园，环境保护势在必行。高度工业化国家有强大的经济实力，燃烧化石燃料已经有上百年的历史，他们要对二氧化碳排放的累积性影响负最大责任。不过，发展中国家的温室气体排放量也在不断增加，未来这些国家肩上的责任也会越来越重大。对发展中国家而言，实现经济发展与排放量增加之间的脱钩是一个巨大的挑战。
人们应该学会节约能源，学会开放利用新能源，太阳能、波浪能、潮汐能、风能等环保能源的利用，在一定程度上可以缓解能源危机，减少化石燃料的利用，使地球环境得到一定的保护。
随着我国经济的腾飞，国内石油燃料的使用量与日俱增，我国已成为世界能源消耗大国。石油是一种全球使用量最高的化石燃料，耗尽的时间较其他的化石燃料要快。随着科学技术的不断进步，可广泛使用的可再生能源，如水能、风能、生物质能等，这样都可以减少对化石燃料的依赖。
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