环境材料优秀课件
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环境及环境保护知识培训材料通用课件
03
环境保护措施和方法
减少污染源的措施
减少工业污染源
通过提高环保标准、加强监管、 引入清洁生产技术等手段，减少 工业废水、废气、废渣等污染物
的排放。
减少生活污染源
推广垃圾分类、减少一次性用品的 使用、鼓励绿色出行等，降低生活 废弃物对环境造成的污染。
减少农业污染源
合理使用化肥、农药，发展生态农 业，提高有机肥的使用比例，降低 农业活动对环境的影响。
环境及环境保护知识培训材料通用 课件
• 环境及环境保护概述 • 环境及环境保护基本知识 • 环境保护措施和方法 • 环境及环境保护技术应用 • 环境及环境保护案例分析 • 环境及环境保护展望与思考
01
环境及环境保护概述
定义和概念
环境
是指人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因 素的整体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原 、野生生物、自然遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和 乡村等。
绿色金融与政策支持
通过绿色金融和政策支持，鼓励企业开展环 保生产和投资，推动绿色经济发展。
推动全球环境保护合作与发展
国际合作与政策协调
01
积极参与全球环境保护合作，加强与其他国家和地区
在环保领域的政策协调和经验交流。
技术创新与转移
02 推动环保技术的创新和转移，为全球环境保护事业提
供强大的科技支撑。
03
绿色低碳发展与可持续发展
随着人类社会对环境问题的认识不断深入，绿色低碳发展和可持续发展
的理念逐渐得到广泛认同，为环境保护带来新的机遇。
提高公众环保意识和参与度
宣传教育
通过学校教育、媒体宣传和社会活动等多种途径，加强对公众的环 保教育，提高环保意识和知识水平。
《环境材料》课件
资源（能源）、环境与材料的关系
▪材料是推动人类文明和社会进步的物质基础，是现代高
新科技发展的三大支柱之一。随着社会的进步和科学技术 的发展，高质量、高性能的新材料日新月异层出不穷。
▪材料产业及其相关产业和行业是资源、能源的主要消耗
者
▪材料产业及其相关产业和行业又是造成地球环境问题的
主要责任者
材料生产：要从地球索取大量资源
材料在生产、运输、使用、再生、废弃等整个寿命周期的各个阶 段：要消大量能源
材料在生产、运输、使用、再生、废弃等整个寿命周期的各个阶 段：要产生大量的CO2、CO、SO2、NOx、废水（水污染）、固体 废弃物等等，造成环境污染（包括大气污染、水污染3、废弃物污染 等）。
化石燃料使用量 （换算为石油，2001年预测） 煤 221，200万吨/年 （70.1吨/秒） 石油 351，100万吨/年 （111.3吨/秒） 天然气 223，300万吨/年 （ 70.8吨/秒）
它不仅是从源头治理或减轻环境污染的实体材料，而且应 当是新时代材料研制与生产的发展方向。
纸杯和塑料杯的评价
评价一种材料是否为环境材料,首先必须确定其评价 标准.
从环境材料的定义看，制定评价标准实际上是对材 料的环境协调性、经济性和功能性等主要的几个方 面进行标准指标的定量化。
评价原则：质量判据、经济判据、资源判据、能源判据、
★ 人类生存面临危机
★ 环境难民
世界人口(100亿)
1999年世界人口(62亿 )
食
废
全球
弃
气温 物
物
变暖
短
问
（气温 上升
缺
1℃ ，
题
海平面
上升
20cm）
1990 2000
《环境功能材料》课件
能够将气体或液体中的颗粒物、微生 物等杂质进行拦截和去除，从而达到 净化效果。
过滤性材料的应用
用于空气净化器、口罩、水处理等领 域，如HEPA滤网、陶瓷滤芯等。
转化性材料的特性与应用
转化性材料的特性
能够将有害物质进行化学或物理转化，从而将其转化为无害 或低害物质。
转化性材料的应用
用于废水处理、废气治理等领域，如光催化剂、电催化剂等 。
实现材料性能的实时监测和调控。
多元化应用
03
随着环保意识的提高，环境功能材料的应用领域将越来越广泛
，涉及建筑、交通、能源等多个领域。
THANKS
感谢观看
分类
根据功能性质，环境功能材料可分为 环境敏感材料、环境友好材料和环境 调控材料等。
环境友好材料是指对环境无害或低害 的材料，如可降解塑料、绿色建筑材 料等。
环境敏感材料能够感知环境中如温度 、湿度、压力、光照、化学物质等的 变化，并作出反应。
环境调控材料则是指能够调控环境中 的物理、化学或生物过程的材料，如 调湿材料、净水材料等。
材料科学在环境保护中的作用
材料科学在解决环境问题中具有重要作用，环境 功能材料的研究与应用对于环境保护和可持续发 展具有重要意义。
《环境功能材料》课程的意义
为了培养具备环保意识、掌握环境功能材料知识 的专业人才，开设《环境功能材料》课程是必要 的。
课程目标
01 掌握环境功能材料的基本概念、分类和特 性。
促进可持续发展
环境功能材料的研发和应用有助于推 动可持续发展，促进经济、社会和环 境的协调发展。
环境功能材料的未来发展方向
创新性技术
01
未来环境功能材料的研发将更加注重创新性技术，如纳米技术
过滤性材料的应用
用于空气净化器、口罩、水处理等领 域，如HEPA滤网、陶瓷滤芯等。
转化性材料的特性与应用
转化性材料的特性
能够将有害物质进行化学或物理转化，从而将其转化为无害 或低害物质。
转化性材料的应用
用于废水处理、废气治理等领域，如光催化剂、电催化剂等 。
实现材料性能的实时监测和调控。
多元化应用
03
随着环保意识的提高，环境功能材料的应用领域将越来越广泛
，涉及建筑、交通、能源等多个领域。
THANKS
感谢观看
分类
根据功能性质，环境功能材料可分为 环境敏感材料、环境友好材料和环境 调控材料等。
环境友好材料是指对环境无害或低害 的材料，如可降解塑料、绿色建筑材 料等。
环境敏感材料能够感知环境中如温度 、湿度、压力、光照、化学物质等的 变化，并作出反应。
环境调控材料则是指能够调控环境中 的物理、化学或生物过程的材料，如 调湿材料、净水材料等。
材料科学在环境保护中的作用
材料科学在解决环境问题中具有重要作用，环境 功能材料的研究与应用对于环境保护和可持续发 展具有重要意义。
《环境功能材料》课程的意义
为了培养具备环保意识、掌握环境功能材料知识 的专业人才，开设《环境功能材料》课程是必要 的。
课程目标
01 掌握环境功能材料的基本概念、分类和特 性。
促进可持续发展
环境功能材料的研发和应用有助于推 动可持续发展，促进经济、社会和环 境的协调发展。
环境功能材料的未来发展方向
创新性技术
01
未来环境功能材料的研发将更加注重创新性技术，如纳米技术
无机非金属类生态环境材料ppt课件
33
2．混凝土 1）环境负荷降低型生态混凝土 （1）降低制造时的环境负荷 （2）降低使用时的环境负荷 （3）利用混凝土降低环境负荷 2）生物对应型生态混凝土
34
3．平板玻璃 1）热反射玻璃 2）高性能隔热玻璃 3）自动调光玻璃 4）隔音隔热玻璃 5）电磁屏蔽玻璃 6）抗菌自洁玻璃
35
4．建筑装饰装修材料 1）建筑涂料 2）壁纸墙布 3）建筑胶粘剂 4）建筑卫生陶瓷
22
7.3 无机非金属材料零排放与零废弃制 备科学技术
• 对无机非金属材料排放和废弃的控制以及以此 为目的的零排放与零废弃制备科学技术，是无 机非金属类生态环境材料研究的重要内容。
23
一、无机非金属材料的低能耗、少污染制备技术
1．免烧和低温固结技术
1）水热热压 2）反应硬化型免烧陶瓷和电沉积陶瓷膜
KI K IC
n
指数（疲 劳指数）
材料裂强度
材料断裂韧性
4）耐腐蚀、磨损性能设计
14
2．结构设计 1）晶粒设计 （1）晶粒尺寸 （2）晶粒形状 2）晶界设计 3）多相复合设计 （1）原位自生复相结构 （2）纳米复合结构 （3）纤维、晶须复合结构 （4）智能自修复结构
15
3．无机非金属材料长寿命化的典型设计—陶 瓷涂层 在一种材料表面形成另一种材料的涂层 1）锅炉传热管陶瓷涂层 2）飞机发动机的陶瓷绝热涂层
2）可切削技术
27
二、无机非金属固体废弃物的再循环与再利用
无机非金属固体废弃物的高附加值利用方法有： ①分离法，可提取其他元素或化合物； ②合成法，再添加其他原料，可制备新材料； ③完全利用法，即完全利用废料制成新材料。
1． 粉煤灰、煤矸石 1）粉煤灰制取沸石
2）粉煤灰、煤矸石制备高性能陶瓷
2．混凝土 1）环境负荷降低型生态混凝土 （1）降低制造时的环境负荷 （2）降低使用时的环境负荷 （3）利用混凝土降低环境负荷 2）生物对应型生态混凝土
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3．平板玻璃 1）热反射玻璃 2）高性能隔热玻璃 3）自动调光玻璃 4）隔音隔热玻璃 5）电磁屏蔽玻璃 6）抗菌自洁玻璃
35
4．建筑装饰装修材料 1）建筑涂料 2）壁纸墙布 3）建筑胶粘剂 4）建筑卫生陶瓷
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7.3 无机非金属材料零排放与零废弃制 备科学技术
• 对无机非金属材料排放和废弃的控制以及以此 为目的的零排放与零废弃制备科学技术，是无 机非金属类生态环境材料研究的重要内容。
23
一、无机非金属材料的低能耗、少污染制备技术
1．免烧和低温固结技术
1）水热热压 2）反应硬化型免烧陶瓷和电沉积陶瓷膜
KI K IC
n
指数（疲 劳指数）
材料裂强度
材料断裂韧性
4）耐腐蚀、磨损性能设计
14
2．结构设计 1）晶粒设计 （1）晶粒尺寸 （2）晶粒形状 2）晶界设计 3）多相复合设计 （1）原位自生复相结构 （2）纳米复合结构 （3）纤维、晶须复合结构 （4）智能自修复结构
15
3．无机非金属材料长寿命化的典型设计—陶 瓷涂层 在一种材料表面形成另一种材料的涂层 1）锅炉传热管陶瓷涂层 2）飞机发动机的陶瓷绝热涂层
2）可切削技术
27
二、无机非金属固体废弃物的再循环与再利用
无机非金属固体废弃物的高附加值利用方法有： ①分离法，可提取其他元素或化合物； ②合成法，再添加其他原料，可制备新材料； ③完全利用法，即完全利用废料制成新材料。
1． 粉煤灰、煤矸石 1）粉煤灰制取沸石
2）粉煤灰、煤矸石制备高性能陶瓷
幼儿园区域活动环境创设ppt课件
在分类盒的提供上因该根据
游戏水平，先只提供三个盒子，让 幼儿一目了然知道只能分为三种。 然后再根据游戏水平增加分类的种 数，使幼儿能接受。
思考二： 在班生数较多的情况下如何有序开展 区角活动？
教师如何适时适度指导？
（三）建立规则，调控活动
1、规则意识： 进区人数规则： 材料取放规则：材料分类定点取放
低，活动的自我修正和自主水平高 2、新颖有趣，暗示性强
操作方法暗示、操作要求暗示 3、多种组合、多层次性
蕴涵错误控制的材料
听 筒
2+3 3+5
7
4法暗示
高低橱的落差
鼓励合作与互动的空间 —操作要求暗示
系统而有层次的材料
神奇的磁铁（大班）
材料提供：
铁屑、大小不同的磁铁、 回行针、薄纸板、迷宫 图、塑料块、小纸团、 发夹、铁片、树叶、毛 线团
操作层次：
第一层次：小猫钓鱼 第二层次：整理盒子 第三层次：隔杯取钉 第四层次：龟兔赛跑
提供多层次与多样性的活动材料
小班的主题“认识花”
区域：提供画花、花拓印、插花
中班主题“认识树”
区域：提供树叶粘贴、叶脉标本、树叶变色
投入不同的范例： 画好树叶的轮廓，幼儿涂色 画好不同种类的树，幼儿画出树干和树叶
（农村幼儿园启示）
四、区域活动指导
关注、支持、引导
（一）创设环境，介绍材料
引入方式: 介绍新材料及使用方法 设疑制造悬念，明确操作目的 总结上次活动，提出新要求
讨论活动规则 幼儿自由选择介入——常规化
（二）观察了解、关注幼儿
1、观察活动环境： 区域环境布局是否合理、 材料是否符合幼儿水平和兴趣，数量是否充足
创新与新颖
以棋子代替了小图片，小卡片的操作、非常的方 便，而且非常的吸引幼儿。
游戏水平，先只提供三个盒子，让 幼儿一目了然知道只能分为三种。 然后再根据游戏水平增加分类的种 数，使幼儿能接受。
思考二： 在班生数较多的情况下如何有序开展 区角活动？
教师如何适时适度指导？
（三）建立规则，调控活动
1、规则意识： 进区人数规则： 材料取放规则：材料分类定点取放
低，活动的自我修正和自主水平高 2、新颖有趣，暗示性强
操作方法暗示、操作要求暗示 3、多种组合、多层次性
蕴涵错误控制的材料
听 筒
2+3 3+5
7
4法暗示
高低橱的落差
鼓励合作与互动的空间 —操作要求暗示
系统而有层次的材料
神奇的磁铁（大班）
材料提供：
铁屑、大小不同的磁铁、 回行针、薄纸板、迷宫 图、塑料块、小纸团、 发夹、铁片、树叶、毛 线团
操作层次：
第一层次：小猫钓鱼 第二层次：整理盒子 第三层次：隔杯取钉 第四层次：龟兔赛跑
提供多层次与多样性的活动材料
小班的主题“认识花”
区域：提供画花、花拓印、插花
中班主题“认识树”
区域：提供树叶粘贴、叶脉标本、树叶变色
投入不同的范例： 画好树叶的轮廓，幼儿涂色 画好不同种类的树，幼儿画出树干和树叶
（农村幼儿园启示）
四、区域活动指导
关注、支持、引导
（一）创设环境，介绍材料
引入方式: 介绍新材料及使用方法 设疑制造悬念，明确操作目的 总结上次活动，提出新要求
讨论活动规则 幼儿自由选择介入——常规化
（二）观察了解、关注幼儿
1、观察活动环境： 区域环境布局是否合理、 材料是否符合幼儿水平和兴趣，数量是否充足
创新与新颖
以棋子代替了小图片，小卡片的操作、非常的方 便，而且非常的吸引幼儿。
(课件)-环境材料学—材料的环境影响评价
其次，LCA评估建立在Life Cycle概念和环境编目数据 的基础上，从而可以系统地、充分地阐述与产品系统 相关的环境影响，进而才可能寻找和辨别环境改善的
时机和途径。这体现了环境保护手段由简单粗放向复 杂精细发展的趋势。
第十八页，共一百一十四页。
LCA的技术框架(kuànɡ jià)及评价过程
目标和范围 确定 (fànwéi)
目标(mùbiāo)的定义包括：目的、原因和评价 结果的输出方式。
研究范围包括：规定评价边界、选择和优 化评价的模型、明确数据的要求、规定审 核方法、审核报告的格式与类型等。必须 与目标相一致。
第二十一页，共一百一十四页。
编目 分析 (biān mù)
定义：是对系统边界内的所有过程中资源的能耗及“三
简式生命周期评价矩阵是一种半定量的方法，其评价系统 为5× 8二维矩阵，其中一维代表产品生命周期的5个阶段： 原料获取、产品生产、销售(包括运输)、产品使用、回收 或处置;另一维代表环境因素，为了全面描述产品生命周期 全过程的环境行为，一般选定8个环境因素:有害物质、大 气污染、水污染、土壤污染、固体废物、噪声、能源消耗 、资源消耗。
factor, EAF
表达材料对环境的影响： EAF＝[资源(zīyuán)，能源，污染物，生物影响，区域
性]
比能耗指标要全面综合一些。
第八页，共一百一十四页。
环境负荷 单位 (fùhè)
环境负荷单位是用一个(yī ɡè)综合的指标，包 括能
源、资源、环境污染等因素来评价某一产 品、
过程或事件对环境的影响。
生命周期 有 害 大 气 水 污 土 固 体 噪
阶段
物质 污染 染
壤污 染
废物
声
产品获取 2
时机和途径。这体现了环境保护手段由简单粗放向复 杂精细发展的趋势。
第十八页，共一百一十四页。
LCA的技术框架(kuànɡ jià)及评价过程
目标和范围 确定 (fànwéi)
目标(mùbiāo)的定义包括：目的、原因和评价 结果的输出方式。
研究范围包括：规定评价边界、选择和优 化评价的模型、明确数据的要求、规定审 核方法、审核报告的格式与类型等。必须 与目标相一致。
第二十一页，共一百一十四页。
编目 分析 (biān mù)
定义：是对系统边界内的所有过程中资源的能耗及“三
简式生命周期评价矩阵是一种半定量的方法，其评价系统 为5× 8二维矩阵，其中一维代表产品生命周期的5个阶段： 原料获取、产品生产、销售(包括运输)、产品使用、回收 或处置;另一维代表环境因素，为了全面描述产品生命周期 全过程的环境行为，一般选定8个环境因素:有害物质、大 气污染、水污染、土壤污染、固体废物、噪声、能源消耗 、资源消耗。
factor, EAF
表达材料对环境的影响： EAF＝[资源(zīyuán)，能源，污染物，生物影响，区域
性]
比能耗指标要全面综合一些。
第八页，共一百一十四页。
环境负荷 单位 (fùhè)
环境负荷单位是用一个(yī ɡè)综合的指标，包 括能
源、资源、环境污染等因素来评价某一产 品、
过程或事件对环境的影响。
生命周期 有 害 大 气 水 污 土 固 体 噪
阶段
物质 污染 染
壤污 染
废物
声
产品获取 2
《幼儿园环境创设》ppt课件完整版
现。
01
适宜性原则
02 根据幼儿年龄特点和身心发展规
律，创设适宜的环境，包括色彩
、空间布局、家具设备等。
参与性原则
鼓励幼儿参与环境创设的过程，
培养他们的动手能力和团队合作
03
精神。
教育性原则
04 充分利用环境资源，融入教育元
素，让幼儿在潜移默化中受到教
育。
环境创设的目标
营造温馨、舒适的氛围
通过柔和的色彩、亲切的装饰等手段 ，营造一种像家一样的温馨、舒适的 氛围。
幼儿园室内环境创设
教室环境布置
温馨舒适的氛围
选择柔和的色调，搭配适 量的自然光，营造温馨舒
适的教室环境。
家具与设备
选用符合幼儿身高的桌椅 、书架等家具，提供安全 、舒适的学习和生活空间 。同时配备多媒体设备，
丰富教学手段。
空间布局
合理规划教室空间，设置 不同的功能区域，如阅读 区、游戏区、手工区等， 满足幼儿多样化的活动需
案例二：某幼儿园自然角落的打造
设计理念
以“亲近自然，探索奥秘”为主题，为幼儿提供一个观察、探索自然的场所，培养其对自 然的热爱和敬畏之情。
环境布置
利用幼儿园内的空地或角落，布置成一个小型的自然生态区。种植各种植物，设置小型水 池和假山，摆放一些自然元素如石头、木头等。同时，放置一些观察工具如放大镜、望远 镜等。
安全性
确保环境设施安全，无隐患， 符合幼儿身心发展特点。
美观性
整体环境布局合理，色彩搭配 和谐，具有审美价值。
更新性
定期更新环境创设内容，保持 新鲜感和吸引力。
家长参与评价的方式方法
家长座谈会
定期组织家长座谈会，邀请家长参观幼儿 园环境，并收集家长意见和建议。
《绿色建筑材料》PPT课件
可整理ppt
21
4、保温材料
（1）膨胀型聚苯板（EPS板 ) ：保温效果好，价格便宜，强度稍差. （2）挤塑型聚苯板（XPS板） ：保温效果更好，强度高，耐潮湿，价 格贵
（3）岩棉板：防火，阻燃，吸湿性大，保温效果差 （4）胶粉聚苯颗粒保温浆料：阻燃性好，废品回收，保温效果差 （5）聚氨酯发泡材料：防水性好，保温效果好，强度高，价格较贵 （6）珍珠岩等浆料 ：防火性好，耐高温，保温效果差，吸水性高
可整理ppt
19
3、加气混凝土砌块
1 质轻 ：孔隙达70%~85%，体积密度一般为500～900kg/m3，为普通混凝土的1/5， 粘土砖的1/4，空心砖的1/3，与木质差不多，能浮于水。可减轻建筑物自重，大 幅度降低建筑物的综合造价 2 防火：主要原材料大多为无机材料，因而具有良好的耐火性能，并且遇火不散 发有害气体。耐火650度，为一级耐火材料，90mm厚墙体耐火性能达245分钟， 300mm厚墙体耐火性能达520分钟。 3 隔音：因具有特有的多孔结构，因而具有一定的吸声能力。10mm厚墙体可达到 41分贝 4 保温：由于材料内部具有大量的气孔和微孔，因而有良好的保温隔热性能。导 热系数为0.11-0.16W/MK，是粘土砖的1/4-1/5。通常20cm厚的加气混凝土墙的保 温隔热效果，相当于49cm厚的普通实心粘土砖墙。
8
四、绿色建材评价方法及选用原则
2、评价内容
标准 资源消耗 能源消耗 生产环境影响 清洁生产 本地化 使用寿命 洁净施工 环境影响 再生利用性
可整理ppt
Байду номын сангаас
9
四、绿色建材评价方法及选用原则
3、选用原则
对各种资源，尤其是非再生资源的消耗尽可能低 尽可能使用生产能耗低、可以减少建筑能耗以及能够充分利用绿色能源的建筑材 料 尽可能选用对环境影响小的建筑材料 尽可能就近取材，减少运输过程中的能耗和环境污染 提高旧建材的使用率 严格控制室内环境质量，有害物质零排放
《生态环境材料》课件
种类与制备方法
种类分类
生态环境材料可以分为绿色建筑材料、环保交通材 料等多个种类。
制备方法
生态环境材料的制备方法包括生物技术、循环再生 和绿色合成等多种途径。
应用实例
建筑应用
生态环境材料在建筑领域中的应用，例如绿色建筑 材料的使用。
工业应用
生态环境材料在工业领域、特别是污水处理中的应 用。
未来发展
1
趋势与未来发展趋势
生态环境材料的未来发展趋势是越来越注重可持续性和环境友好性。
2
创新与研发方向
创新和研发是推动生态环境材料发展的关键，例如生物可降解材料和智能材料等。
结论
生态环境材料对环境保护做出了重要贡献，同时也有着广阔的市场前景和发 展潜力。
《生态环境材料》PPT课 件
概述
生态环境材料是指那些在使用过程中对环境影响较小的材料，具有可持续发 展的特点。了解其定义、发展历程和应用领域。
特点与需求
1 具备的特点
生态环境
随着环境保护意识的提高和法规政策的支持，生态环境材料市场前景广阔。
环境材料LCA评价方法ppt课件
范围
大气污染物
金属矿产
定义
水污染物
其他能源
废渣排放
生态系统
固体有害污染物9
四、LCA的评定过程
3、影响评价
清查分析结果
分类
表征
归一化
评价
电能 然料 内在能量 CO2 SO2 NO 碳氢化合物 粉尘 CO 氟利昂 COD TOC TON 油脂 苯酚
生物资源消耗 非生物资源消耗
臭氧层减少 全球变暖 土壤酸化 人体毒性 土地占用
动计划的兴起，大量此方面的研究重新开始。
4
三、 LCA的定义
LCA（Life Cycle Assessment ）：生命周期评价，也即环境协调 性评价，就是国际上普遍认同的一种用于评价产品或服务相关的环 境因素及其整个生命周期环境影响的工具。
1993年LCA被描述成具有以下性质的评价方法： 1）通过确定和量化与评估对象相关的能源、物质消耗、废弃物 品排放，评估其造成的环境负担； 2）评价这些能源、物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响； 3）辨别和评估改善环境（表现）的机会。
15
16
研究范围的确定应保证能满足研究目的，以保证研 究的广度、深度、详尽程度与之相符，在研究过程中， 可能由于收集到新的信息而要对研究对象加以修正。 8
四、LCA的评定过程
2、清查分析
——将环境负荷定量化，定性描述系统内外物质流和能量流。
水
温室气体效应
木材
酸雨
煤
目标
有机挥发物
石油及天然气
和
臭氧成破坏
矿物资源
1、如何减少与材料相关的环境污染？ 2、什么样的材料才称得上是环境材料呢？
3、将来的环境材料能否深入人心？
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源 （4）能源判据
材料在寿命循环中用最少的能耗获得最大的效益。 （5）环境判据
材料在寿命循环中对环境的负载最小。
7.4 环境材料的评价判据与方法
环境材料的评价方法： （1）能源评价法
单纯用材料生产中所耗能源来衡量材料对环境的影响； 例如：
1t 钢
1t 铝
31.8M料对环境的复杂影响，已基本淘汰。
在这种背景下，20世纪90年代初，国际上提 出了“环境材料” 的概念,并产生了一门新兴学 科――环境材料学。
7.1 环境材料概述
环境材料：指同时具有满意的使用性能和优 良的环境协调性的材料。
“环境协调性”是指对资源和能源的消耗小， 对环境的污染少。
7.2 环境材料的研究内容
理论研究包括：
（1）对材料的环境性能的评价。其中生命周期评估（life cycle assessment, LCA）已经成为这一领域的主流方法。 （2）材料的可持续发展理论。研究材料的使用效率，材料 的生态设计理论。 （3）材料流理论。清洁生产理论、再循环、降解、废物处 理理论等。
7.3 环境材料的设计
➢ 工业生态学 ➢ 材料流理论 ➢ 金属材料的生态设计
7.3 环境材料的设计
工业生态学的概念： 为了解决现存的一些工业过程和可持续发展的目标之间的矛
盾而提出的用来提高资源效率和促进环境保护的工业代谢理论。
理想的工业生态系统循环原理图
7.3 环境材料的设计
工业生态学的理论框架：
环境材料
新型金属材料
第7章 环境材料
南京理工大学材料科学与工程系
1952年伦敦大雾事件
1952年12月5－8日，大雾笼罩英国伦敦城。随着大气中的污染 物不断积聚，许多人感到呼吸困难，眼睛刺痛。仅仅四天时间， 死亡人数达到4000多人，史称“伦敦烟雾事件”，伦敦也因此得 到“雾都”的称号。
伦敦烟雾事件的主要原因是：居民冬季取暖烧煤和工业排放的烟 雾，生成CO, SO2, NO2等有害气体，将伦敦变成了一个毒气室。 直到20世纪70年代后，伦敦改用煤气和电力，并将火电站迁出城 外，烟雾事件才没有继续发生。
进行标准指标的定量化。
环境材料评价的5个判据： 质量判据、经济判据、资源判据、能源判据和环境判据。
共性判据
环境性判据
7.4 环境材料的评价判据与方法
（1）质量判据（或性能判据） 材料的质量（内在性能和表面质量）能否用于制造器件；
（2）经济判据 材料的生产进行经济核算，是否有利于降低成本。
（3）资源判据 单位质量材料由最少的资源量构成或尽量多地用可再生资
本章主要内容
1
环境材料概述
2
环境材料的研究内容
3
环境材料的设计
4 环境材料的评价判据与方法
5
金属材料的生态化改造
6
金属环境材料
7.1 环境材料概述
材料，为人类文明做出重大贡献，却也严重 破坏了人类家园。从原材料的开采、提炼、生产、 加工、使用一直到废弃的过程，无不以资源和能 源的极大消耗，生态环境的严重污染为代价。
典型的材料循环过程
7.3 环境材料的设计
金属材料的生态设计
金属材料生态设计的方向： 可循环金属材料的设计。
可循环金属材料设计的原则： （1）不使用循环再生过程中难以除去的元素； （2）尽可能不使用枯竭性元素； （3）不使用有毒元素；
7.3 环境材料的设计
金属可循环再生设计的主要手段：
（1）合金添加元素最少化 合金回收后，合金元素难以除去，会降低可循环再生
（3）杂质无害化 钢铁循环再生时容易混入铜、锡等杂质，杂质在晶界
偏析，既影响其使用性能，还影响其加工性能。 采用结晶晶粒微细化，使得杂质元素在材料中均匀固
溶，显著降低杂质元素对材料的负面影响。
7.4 环境材料的评价判据与方法
环境材料评价判据的含义： 对材料的环境协调性、经济性、功能性等主要的几个方面
用生态学方法分析工业生产过程，把一些传统的、生态环 境不相容的工业过程转化为环境相容的系统和过程。
可持续发展
工业生态学
文化系统
技术系统
自然系统
7.3 环境材料的设计
材料流理论
材料流：也称为材料链。是指用数学物理方法，对工业生产 过程中按照一定的生产工艺所投入的原材料的流动方向和数 量的一种定量分析理论。 材料流的理论基础：物质不灭定律和能量守恒定律。
2007年太湖蓝藻事件
从2007年5月29日开始，无锡市太湖区域大规模爆发蓝藻，导致 自来水无法饮用。中国科学院的研究的结果显示：工业污染增加、 农业面源污染扩大、城市生活污水直接入湖和渔业养殖规模急速 扩张是造成太湖水环境恶化的主要原因。
“这个事件反映出太湖已经非常脆弱了，自我调节能力已经严重 丧失，人类过度地使用自然必然遭到自然的报复。”
7.2 环境材料的研究内容
实用研究包括： （1）环境协调材料。强调材料与环境的兼容与协调， 开 发天然材料、绿色包装材料和绿色建筑材料等。 （2）环境净化和修复材料。指各种积极地防止污染和净化 环境的材料，如分离、吸附、转化污染物的材料。 （3）降解材料，指通过自身的分解减小对环境的污染。
7.2 环境材料的研究内容
7.4 环境材料的评价判据与方法
（2）环境负荷单位法 生产某种产品时对环境影响各种因素给与综合考虑； 环境影响因子(EAF-Environment affecting factor): EAF=F [ 资源，能源，污染物，生物影响，区域作用…] 环境负荷单位(ELU-Environment load unit) 每生产一个单位的产品，EAF的大小。
研究的过程（三步）
（1）治表：将积累下来的污染问题，利用材料科学与技术 进行末端治理，恢复对污染物的容纳能力和消化吸收能力。
（2）治本：将材料科学与技术用于环境保护，在清楚积累 的环境污染问题的同时，开展初端治理，在生产设计阶段 即考虑减少生产过程对环境的影响；
（3）回归：制备的材料和产品能够与环境尽量相容和协调， 使人类社会真正与大自然和谐共处。
性。通过对高纯金属性质的研究明确其它合金元素真正的作 用，作用必要元素添加量的依据。
（2）可循环再生复合方法 加入强化元素尽管可实现解决强韧化矛盾，但不利于
金属可循环再生性。通过工艺控制组织的复相化，改进强度 和延展性（如TRIP钢）。
7.3 环境材料的设计
复相组织改进强度与延伸率的关系图
7.3 环境材料的设计
材料在寿命循环中用最少的能耗获得最大的效益。 （5）环境判据
材料在寿命循环中对环境的负载最小。
7.4 环境材料的评价判据与方法
环境材料的评价方法： （1）能源评价法
单纯用材料生产中所耗能源来衡量材料对环境的影响； 例如：
1t 钢
1t 铝
31.8M料对环境的复杂影响，已基本淘汰。
在这种背景下，20世纪90年代初，国际上提 出了“环境材料” 的概念,并产生了一门新兴学 科――环境材料学。
7.1 环境材料概述
环境材料：指同时具有满意的使用性能和优 良的环境协调性的材料。
“环境协调性”是指对资源和能源的消耗小， 对环境的污染少。
7.2 环境材料的研究内容
理论研究包括：
（1）对材料的环境性能的评价。其中生命周期评估（life cycle assessment, LCA）已经成为这一领域的主流方法。 （2）材料的可持续发展理论。研究材料的使用效率，材料 的生态设计理论。 （3）材料流理论。清洁生产理论、再循环、降解、废物处 理理论等。
7.3 环境材料的设计
➢ 工业生态学 ➢ 材料流理论 ➢ 金属材料的生态设计
7.3 环境材料的设计
工业生态学的概念： 为了解决现存的一些工业过程和可持续发展的目标之间的矛
盾而提出的用来提高资源效率和促进环境保护的工业代谢理论。
理想的工业生态系统循环原理图
7.3 环境材料的设计
工业生态学的理论框架：
环境材料
新型金属材料
第7章 环境材料
南京理工大学材料科学与工程系
1952年伦敦大雾事件
1952年12月5－8日，大雾笼罩英国伦敦城。随着大气中的污染 物不断积聚，许多人感到呼吸困难，眼睛刺痛。仅仅四天时间， 死亡人数达到4000多人，史称“伦敦烟雾事件”，伦敦也因此得 到“雾都”的称号。
伦敦烟雾事件的主要原因是：居民冬季取暖烧煤和工业排放的烟 雾，生成CO, SO2, NO2等有害气体，将伦敦变成了一个毒气室。 直到20世纪70年代后，伦敦改用煤气和电力，并将火电站迁出城 外，烟雾事件才没有继续发生。
进行标准指标的定量化。
环境材料评价的5个判据： 质量判据、经济判据、资源判据、能源判据和环境判据。
共性判据
环境性判据
7.4 环境材料的评价判据与方法
（1）质量判据（或性能判据） 材料的质量（内在性能和表面质量）能否用于制造器件；
（2）经济判据 材料的生产进行经济核算，是否有利于降低成本。
（3）资源判据 单位质量材料由最少的资源量构成或尽量多地用可再生资
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环境材料概述
2
环境材料的研究内容
3
环境材料的设计
4 环境材料的评价判据与方法
5
金属材料的生态化改造
6
金属环境材料
7.1 环境材料概述
材料，为人类文明做出重大贡献，却也严重 破坏了人类家园。从原材料的开采、提炼、生产、 加工、使用一直到废弃的过程，无不以资源和能 源的极大消耗，生态环境的严重污染为代价。
典型的材料循环过程
7.3 环境材料的设计
金属材料的生态设计
金属材料生态设计的方向： 可循环金属材料的设计。
可循环金属材料设计的原则： （1）不使用循环再生过程中难以除去的元素； （2）尽可能不使用枯竭性元素； （3）不使用有毒元素；
7.3 环境材料的设计
金属可循环再生设计的主要手段：
（1）合金添加元素最少化 合金回收后，合金元素难以除去，会降低可循环再生
（3）杂质无害化 钢铁循环再生时容易混入铜、锡等杂质，杂质在晶界
偏析，既影响其使用性能，还影响其加工性能。 采用结晶晶粒微细化，使得杂质元素在材料中均匀固
溶，显著降低杂质元素对材料的负面影响。
7.4 环境材料的评价判据与方法
环境材料评价判据的含义： 对材料的环境协调性、经济性、功能性等主要的几个方面
用生态学方法分析工业生产过程，把一些传统的、生态环 境不相容的工业过程转化为环境相容的系统和过程。
可持续发展
工业生态学
文化系统
技术系统
自然系统
7.3 环境材料的设计
材料流理论
材料流：也称为材料链。是指用数学物理方法，对工业生产 过程中按照一定的生产工艺所投入的原材料的流动方向和数 量的一种定量分析理论。 材料流的理论基础：物质不灭定律和能量守恒定律。
2007年太湖蓝藻事件
从2007年5月29日开始，无锡市太湖区域大规模爆发蓝藻，导致 自来水无法饮用。中国科学院的研究的结果显示：工业污染增加、 农业面源污染扩大、城市生活污水直接入湖和渔业养殖规模急速 扩张是造成太湖水环境恶化的主要原因。
“这个事件反映出太湖已经非常脆弱了，自我调节能力已经严重 丧失，人类过度地使用自然必然遭到自然的报复。”
7.2 环境材料的研究内容
实用研究包括： （1）环境协调材料。强调材料与环境的兼容与协调， 开 发天然材料、绿色包装材料和绿色建筑材料等。 （2）环境净化和修复材料。指各种积极地防止污染和净化 环境的材料，如分离、吸附、转化污染物的材料。 （3）降解材料，指通过自身的分解减小对环境的污染。
7.2 环境材料的研究内容
7.4 环境材料的评价判据与方法
（2）环境负荷单位法 生产某种产品时对环境影响各种因素给与综合考虑； 环境影响因子(EAF-Environment affecting factor): EAF=F [ 资源，能源，污染物，生物影响，区域作用…] 环境负荷单位(ELU-Environment load unit) 每生产一个单位的产品，EAF的大小。
研究的过程（三步）
（1）治表：将积累下来的污染问题，利用材料科学与技术 进行末端治理，恢复对污染物的容纳能力和消化吸收能力。
（2）治本：将材料科学与技术用于环境保护，在清楚积累 的环境污染问题的同时，开展初端治理，在生产设计阶段 即考虑减少生产过程对环境的影响；
（3）回归：制备的材料和产品能够与环境尽量相容和协调， 使人类社会真正与大自然和谐共处。
性。通过对高纯金属性质的研究明确其它合金元素真正的作 用，作用必要元素添加量的依据。
（2）可循环再生复合方法 加入强化元素尽管可实现解决强韧化矛盾，但不利于
金属可循环再生性。通过工艺控制组织的复相化，改进强度 和延展性（如TRIP钢）。
7.3 环境材料的设计
复相组织改进强度与延伸率的关系图
7.3 环境材料的设计