生态环境材料概述

英国伦敦 喉痛、呕吐
世界八大公害事件
事件
污染 物
发生时 间、地点
致害原因 中毒症状
公害 成因
洛杉矶 光化学
烟雾
光化 学烟
雾
1943.5-12 月
美国洛杉矶
石油工业、汽 车尾气/紫外 线作用、眼病
喉头炎
氮氧、碳 氢化物→ 大气
水俣 甲基 1943年 鱼吃甲基汞、 氮肥生产 事件 汞 日本九州 人吃鱼→失常 催化剂
材料作为社会经济发展的物质基础,推动着 人类文明的进步，同时材料产业优势资源、 能源消耗和污染排放大户，严重威胁着人 类生存的自然环境，材料与环境如何协调 发展的问题日益受到人们的重视。
1,生态环境材料这一次从何而来， 又有着怎样的意义呢？
最早提出时间是1990年10月,在一 次关于材料服务于人类生活行为的未来 状况与环境关系的讨论会上，由日本材 料科学家和工程师提出来，目前已在世 界范围内得到普及。
20世纪90年代初出现了“生态环境 材料”的概念,要求材料在满足使用性 能要求的同时还具有良好的全寿命过 程的环境协调性，赋予材料及材料产 业已环境协调功能。
从改善环境的角度出发，具有环境改善
功能的材料、高效率利用和低能耗材料、 全寿命环境协调材料、零排放的制备技术 等生态环境材料与技术是材料科学与技术 对全球环境的重要贡献。
人类的破坏已经引发一系列的苦果:源自文库
工业各给人类带来了更先进的物质文明, 同时也加速了自然资源和能源的过度消耗， 引起生态环境的严重失衡，世界范围内污 染源的70%来自于工业，由于工业废料的大 量排放，造成了诸如全球气候变暖、酸雨、 臭氧层破坏、生物物种锐减等权且性灾难。
20世纪化学工业带来的污染 (世界八大公害事件)
第一章 生态环境材料概述
第一节 材料可持续发展的产物—生态环境材料 第二节 生态环境材料的内涵与定义 第三节 生态环境材料的研究与应用发展 第四节 生态环境材料的发展趋势
第一节 材料可持续发展的产物
—生态环境材料
当今社会发展最重要的是什么？
和谐的,可持续的发展
据统计: 当今世界在每一秒钟内人口增加2.4人, 化石燃料CO2气体排放762t、 空气中CO2浓度增加250t、 空气中的氧减少670t、 温度升高0.000 000 000348C、 热带森林减少6000m、 中国的沙漠化扩大78m、
富山 骨痛病
镉
1972年3月 日本富山
关节、神经、 全身骨痛、骨 骼萎缩、食含 镉的米、水
炼锌厂 含镉废 水
其它化学污染
事件 发生时间、地点 致害原因及严重后果
河面着火
～1970年 美国俄亥俄州 Cuyahoga河
严重化学污染引起河面 着火
化学中毒
1984年印度 Bhopal化工厂
甲基异氰酸大量泄漏致 死约4000人，伤者无数。
1.对材料的要求
过去在1979年美国材料科学与工程调查委
员会给“材料科学与工程”所下的定义 “材料科学与工程是关于材料成分、结构、 工艺和他们性能与用途之间的有关知识的 开发与应用的科学。”这一传统的材料四 要素体系没有充分考虑材料的环境协调性 问题,或者说环境协调性在当时还没有那么 尖锐突出。
今天,材料科学与工程工作者认识到材料:
皮癌增多
1980年以后探明
氟氯烃对大气臭氧层破 坏，紫外光透过大气层
地球是人类赖以生存的共同家园,保护资 源、保护环境是全人类共同的使命，人口 膨胀、资源短缺和环境恶化是当今人类社 会面临的三大问题。这些问题的积累加剧 了人类与自然的矛盾，并以对社会经济的 持续发展和人类自身的生存构成新的障碍。 材料产业的发展必须走与资源、能源和环 境相协调的道路才是可持续发展的，“生 态环境材料”概念，是材料科学与工程研 究发展的必然趋势。
东京大学的山本良一教授等提出了生态环境材料 的英文名称ecomaterial,由environmental conscious material或ecological material缩写而成，按英文字 面含义可理解为环境意识的材料或生态材料，业 绩环境友好性材料或环境协调性材料
近年来“eco-friendly”（优化生态环境的）已成为 既简洁明了、又符合西方人表达习惯而令人感觉 亲切，体现当今社会重视生态、重视环保的流行 术语
（1）要改变片面追求性能的观点。在尽可能满足用户对材料 性能的要求的同时，必须考虑尽可能节约资源和能源，尽可 能减少对环境的污染 ；
（2）在研究、设计、植被材料以及使用、废弃材料产品时， 一定要把材料及其产品整个寿命周期中，与环境的协调性作 为重要评价指标，改变只管设计生产，而不顾使用和废弃后 资源再生利用及环境污染的观点；
第二节 生态环境材料的内涵与定义
材料流程图:
生产 使用 废弃
人类将大量资源提取出来,又将大量废弃物排回到自 然环境中的循环过程。传统的材料研究、开发与生 产，往往过多地追求良好的使用性能，而对材料的 生产、使用和废弃过程中需消耗大量的能源和资源， 并造成严重的环境污染，危害人类生存的严重事实 重视不够。
事件
污染 物
发生时 间、地点
致害原因 中毒症状
公害 成因
马斯河 谷烟雾
多诺拉 烟雾
伦敦烟 雾
二氧 化硫 烟尘
1930年12月 比利时马斯河
谷
SO2→SO3 →
肺部、咳 嗽…
1. 工厂 多工业
1948年10月 美国多诺拉
污染物 SO2+烟尘→ 积聚 硫酸 →肺部、 2. 遇雾
1952年12月 咳嗽、胸闷、 天
2,从材料本身性质来看，生态环境 材料的主要特征有哪些呢？
（1）无毒无害、减少污染,包括避免温室效 应和臭氧层破坏等
（2）全寿命过程对资源和能源消耗小 （3）可再生循环利用、容易回收 （4）材料的高使用效率等
3,生态环境材料的出现是材料发展的必然趋 势
生态环境材料的出现,不仅使材料本身 发展的需求，而且是从整个地球环境、社 会发展、人类生存出发，对材料产业提出 的要求。人类在创造社会物质文明的同时， 也在不断的破坏人类赖以生存的环境空间。
四日 SO2 1955年3月 重金属微粒
事件 煤尘 日本四日市 SO2 →肺部,
哮喘病 …
支气管哮喘
Co/Mn/ Ti粉尘
SO2
世界八大公害事件
事件
污染 物
发生时 间、地点
致害原因 中毒症状
公害 成因
米糠油 事件
多氯 联苯
1968年日本 九州艾知县 等23个府县
食用含多氯联 生产中 苯的米糠油、 多氯联 全身起红疙瘩、苯进入 呕吐、恶心、 米糠油 肌肉痛