材料与环境重点
现代环保材料科学：新材料与环境保护
现代环保材料科学：新材料与环境保护
在当今科技发展迅速的时代，环保材料科学日益成为关注的焦点。
随着全球环境问题日益突出，寻找替代传统材料的新途径变得尤为重要。
新材料的出现不仅为技术创新带来了新的可能，也为环境保护提供了新的希望。
首先，现代环保材料的研发主要聚焦于减少资源消耗和环境影响。
例如，生物可降解材料以其可以在自然环境中降解的特性而备受关注，有效减少了传统塑料带来的长期环境污染问题。
这些材料通常以可再生资源为基础，如植物纤维、玉米淀粉等，不仅降低了对石油等非可再生资源的依赖，还在生命周期结束时可以自然降解，减少了土地和海洋的塑料垃圾量。
其次，新材料的设计也强调了能源效率和节能减排。
例如，光伏材料的发展大大提高了太阳能电池的转换效率，促进了可再生能源的利用，减少了对传统能源的依赖，降低了温室气体的排放。
类似地，节能材料的研发使得建筑和交通运输领域的能耗得到显著减少，从而降低了整体碳排放水平，推动了可持续发展的进程。
此外，现代环保材料的创新还在于其多功能性和持久性。
新材料不仅仅局限于解决环境问题，还在提升产品性能和延长使用寿命方面发挥重要作用。
例如，高强度钢材的开发不仅减轻了汽车重量，提升了燃油效率，还延长了车辆的使用寿命，减少了废弃物的产生。
综上所述，现代环保材料科学在新材料的研发与应用中展现出了巨大的潜力和前景。
通过技术创新和跨学科合作，我们有望解决全球环境问题，推动可持续发展的进程。
未来，随着科技的不断进步和社会意识的提高，环保材料科学必将继续发挥重要作用，为我们的地球创造更加清洁、健康和可持续的生态环境。
材料、环境与社会的可持续发展
材料、环境与社会的可持续发展
材料、环境与社会的可持续发展是一个关注资源利用、环境保护、人类需求的平衡发展的概念。
以下是几个关键点：
1. 材料：可持续发展要求材料的选择和使用要尽量减少资源消耗和环境污染。
推广使用可再生材料，减少使用有毒材料，提高资源回收利用率等都是可持续发展的重要方向。
2. 环境：可持续发展要求保护和改善生态环境。
减少污染排放，降低碳排放，节约水资源，保护生物多样性等是可持续发展的关键措施。
此外，环境教育和意识的提高也是推动可持续发展的重要因素。
3. 社会：可持续发展要求满足社会需求，注重社会公正和人民福祉。
确保人们的基本需求，提供公平的教育、医疗和就业机会，保障人权和社会和谐等是可持续发展的目标。
4. 综合考虑：可持续发展要综合考虑材料、环境和社会的关系，推动它们之间的平衡和协调。
例如，使用环保材料和技术可以减少环境污染，促进社会发展，同时确保资源的可持续利用。
可持续发展是一个复杂的系统工程，需要政府、企业、社会组织和个人共同努力。
通过合作与创新，可以实现资源的有效利用和环境的改善，从而实现材料、环境和社会的可持续发展。
2019年最新-环境材料学第二章 材料和环境-精选文档
多氯联苯污染
1984 印度，博帕尔
毒气
1986 苏联，切尔诺贝利 核泄露
20 000/200 000
甲基异氰酸脂剧毒农药泄漏 放射性污染
1986 瑞士，巴塞尔
水污染
30吨的剧毒硫化物、磷化物与含汞 的化工产品流入莱茵河
绿色和平视角
2009年中国环境事件一览(一)
• 从东北到华南的历史罕见旱灾 • 事件：从2009年一入春一直到11月，中国从东北、华北到华南、西南等地区连续性遭受旱灾侵袭，
1吨～7.3桶（原油） 600亿桶～82.2亿吨
英国皇家海军42型约克号驱逐舰 2019年2月17日已经抵达马岛海域
1990年海湾战争
• 美军使用的贫铀弹、高能微波炸 弹、集束炸弹等现代武器
• 600多口油井被点燃，并一直燃 烧了8个多月，最多时一天烧掉 80万吨原油
• 战争期间泄漏的石油，覆盖了１ ０００多平方公里的海域，污染 了５００多平方公里的海岸。被 伊拉克军队倾倒在科威特沙漠中 的６０００万桶石油，形成了面 积达４９平方公里的黑色油湖， 并浸入土壤深处，使科境内４０ ％的地下水资源遭受严重污染
范围之广与持续时间之长为历史罕见。 时间：2009年年初到年底 点评：中国不仅是温室气体的排放大国，同时也是气候变化的受害者。积极减排应对气候变化符合 中国人民的长期利益。促进低碳经济，用可再生能源取代煤炭是中国发展的必由之路。 重金属污染频发 • 事件：中国重金属污染事件频发。陕西凤翔因东岭冶炼公司铅排放超标，造成数百名儿童血铅超标； 湖南武冈市因企业污染造成儿童血铅超标的事件，354名儿童血铅“疑似超标”；湖南浏阳镉污染 事件已造成了两人死亡、500余人尿镉超标，厂区周边土壤、农田、林地等被污染。 时间：2009年8月 点评：针对诸如重金属这样的有毒有害物质污染，世界多个国家及地区已出台法规政策，强调对污 染的预防和避免，而非末端治理。我国目前水污染控制的着眼点很大程度上还集中在化学需氧量或 固体悬浮物等常规污染物，却放过了相当多的有毒有害物质。《清洁生产促进法》已经打好了一个 重要的基础，但是对于如何真正削减乃至消除有毒有害物质的排放，中国还需要尽快出台具体的行 动计划和时间表。 卢广获尤金史密斯人道主义摄影奖 • 事件：中国摄影师卢广以《关注中国污染》的专题摄影在美国纽约获得了第30届尤金史密斯人道主 义摄影奖 时间：2009年10月14日 点评：大量的有毒物质正在污染中国的河流，并威胁人们的健康。消除中国河流中的有毒物质是绿 色和平工作的最终目标。绿色和平呼吁中国政府尽快出台严格的政策推行无毒生产与无毒排放，我 们更要求企业立即停止使用这些有毒物质，公开他们的污染物排放信息，最终实现无毒排放。
《环境材料学》课程各章重点内容
《环境材料学》课程各章重点内容1环境与材料材料生产对环境的依存关系、环境材料概念、环境材料的五个判据、主要环境材料种类、环境材料与传统材料、新材料的关系、环境材料学及其主要研究内容。
2材料的环境影响综合评价传统材料和环境材料的评价理论有何不同？材料的评价三角形分析。
环境负荷、材料的寿命全程概念，评价内容描述、环境负荷各项目计算中权重系数的取值问题、废弃物排放因子用加权模型计算时权重系数的计算、环境负荷各项目如何汇总？减少环境负荷的措施。
材料的再生循环设计概念、再生循环设计过程中应考虑的问题、材料的再生循环利用度评价方法、再生过程能量评价与分析。
环境质量评价模型及其各自有缺点、适用场合、计算过程等。
3微生物材料微生物能作为材料使用的原因。
微生物塑料的制备原料与传统塑料制备原料的来源有何不同？微生物塑料的主要生产原料。
紫膜能作为微生物功能材料使用的原理及优点。
两种类型的微生物计算机的原理有何不同？微生物传感器的基本原理及其应用、特点。
微生物燃料电池与传统电池的区别、应用原理。
微生物环境修复材料的特点、微生物固定方式。
微生物环境修复材料的工业应用。
4石墨材料石墨材料加工过程，加工原料的特点。
石墨层间化合物的“阶层”、插入物对石墨层间距离的影响及其计算、石墨层间化合物的奇异膨胀性及其膨胀机理。
石墨密封材料与传统密封材料的比较、石墨密封材料成型方法及其特点、为增强石墨密封材料性能采取的措施。
石墨材料净化含油废水的原理、与传统净化材料活性炭、棉花比有何特点？石墨材料净化大气中SO2有何特点？温度对净化大气中SO2有何影响？5绿色建材什么是绿色建材？传统建材有何缺陷？绿色涂料在生产原料上有何特色？涂料的水性化、高固体化和粉末化区别。
生态水泥生产原料，它与传统硅酸盐水泥在成分和使用过程有何不同？保健环境建材的概念及其种类、特点。
6沸石材料沸石的结构、沸石水和沸石金属离子的性质和作用。
沸石洗涤剂助剂与传统助剂助洗机理比较。
环境材料学复习重点
环境材料学复习重点一、名词解释（6个）1、环境材料：是指在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能的人类所需材料。
2、材料环境负荷值：指对某一具体材料在其生产过程中耗用的资源和能源的多少，以及其向环境排放的废弃物（气态、固态和液态之和）多少的综合值。
3、材料的生命周期：是指从原料采集和处理、材料制造、产品制造、运输、销售、使用、再循环、直至最终处理和废弃等环节组成的生命链。
4、生命周期评价（LCA）：是对材料和产品进行环境表现分析的一种重要方法。
具体是通过确定和量化与评估对象相关的能源消耗、物质消耗和废弃物排放，来评估某一产品、过程或事件的环境负荷。
5、酸雨：大气中二氧化硫和一氧化氮在强光照射下进行光化学作用，并和水汽结合而形成硫酸和硝酸，使得雨雪pH下降，一般将pH小于5.6的雨称为酸雨。
6、再生资源：在社会的生产、流通、消费过程中产生的不再具有使用价值而以各种形式储存，但可以通过不同的加工途径而使其重新获得使用价值的各种物料的总称。
7、循环经济：是指在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。
8、腐植酸：是动、植物遗骸，主要是植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程形成和积累起来的一类有机物质，广泛存在于风化煤、泥炭和褐煤中。
9、避害技术：将有害物留在生产过程内部处理，将有害物在进入环境之前转化为无害物，在排放到环境以前进行消化，避免污染环境生态加工技术。
10、材料生产的资源效率：某一生产过程中所产出的所有产品占所投入原料总量的百分比。
11、固体废弃物：指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程中提取目的组分之后而被丢弃的固体泥浆状的物质。
12、复合材料：由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。
13、吸附材料：具有多孔结构和巨大的比表面积的材料，常见有活性炭，活性炭纤维，沸石分子筛，活性氧化铝等。
环境保护中的新材料与新技术
环境保护中的新材料与新技术随着人类对环境保护意识的提高，新材料和新技术正逐渐走进我们的生活。
这些新材料和新技术被广泛应用于环境保护领域，为环境保护作出了重要贡献。
一、新材料在环境保护中的应用1. 生物降解材料生物降解材料是一种可以被自然环境中生物分解的材料，可以降低对环境的污染。
目前，生物降解材料已广泛应用于生活中的各个领域，如一次性餐具、购物袋等。
与传统材料相比，生物降解材料具有可再生、可降解、无毒无害等优点，可以有效地减少塑料对环境的危害。
2. 碳纤维材料碳纤维材料是一种轻质、高强度、高模量的新型材料，具有优异的机械性能。
它可以应用于制造高速列车、航空飞机等工业领域，同时也可以用于环保领域。
碳纤维可以制成滤网，用于污水处理和空气净化；还可以制成活性炭，用来去除污水中的重金属和微污染物。
3. 纳米材料纳米材料是一种具有结晶体积小于100纳米的新型材料。
它可以优化材料的性能，使材料在工业生产、环境保护等领域发挥更大的作用。
纳米材料可以制成纳米吸附剂，用于处理工业废水中的有机物和重金属；还可以制成纳米氧化铁，用于降解污水中的有机物和重金属。
二、新技术在环境保护中的应用1. 绿色化学技术绿色化学技术是一种以环保为导向的化学技术，被广泛应用于环境保护。
它可以避免使用对环境有害的化学物质，采用环境友好的方法进行化学合成和生产。
绿色化学技术可以应用于制备环保型材料、清洁能源等领域。
2. 微生物技术微生物技术是一种利用微生物进行环境治理的技术。
微生物可以利用污水中的有机物和无机物，将其转化为无害的物质。
微生物技术可以应用于处理工业废水、污泥和化学品、化肥、农药等有机废弃物。
3. 智能监测技术智能监测技术是一种利用先进的传感器、智能分析算法和互联网技术，对环境进行实时监测、分析和处理的技术。
智能监测技术可以应用于空气质量监测、水质监测、垃圾分类等领域，可以实现环境测评、环境预警和环境管理的精细化。
总之，新材料和新技术在环境保护领域的应用，为人类保护环境做出了重要的贡献。
新材料发展与生态环境保护
新材料发展与生态环境保护随着工业的发展和人民生活水平的提高，人们对产品的要求也越来越高，而现有的材料已经无法满足人们对产品性能、质量和环保性的要求。
因此，新材料的研究和应用逐渐成为了当前的热点问题。
新材料不仅能够提高产品的性能和质量，还能够减少对环境的污染，实现生态环境的保护。
一、新材料的发展新材料指的是在现有材料的基础上研究新的材料，其性能更加优越、功能更加多样化的一类材料。
新材料研究的方向主要分为以下几个方面：1.新型高强材料随着机械制造业、汽车工业、航空航天等领域的不断发展，对于材料强度的要求越来越高。
新型高强材料研究的主要方向是提高材料的强度和硬度。
比如高温合金、高强钢管、高弹性合金等新型高强材料。
2.新型特种功能材料新型特种功能材料是一类功能性材料，可以对外界进行响应和改变其性质。
这类材料的应用领域非常广泛，可以应用到环境监测、电子器件、生物医学等领域。
比如智能材料、光敏材料、磁性材料等。
3.绿色环保材料绿色环保材料指的是能够减少对环境的污染，资源利用率高的材料。
这类材料应用广泛，例如，生物降解材料、可再生能源材料、节能减排材料等。
二、新材料的应用新材料在各个领域的应用也越来越广泛，如：1. 电子通讯领域新型特种功能材料在电子器件中的应用非常广泛，如纳米材料、硅光电子材料等，这些材料不仅具有优异的电学性质，而且也拥有其它的特殊性质，为电子通讯领域带来了更多的核心技术。
2. 能源领域新型材料的大量应用使得能源利用率的提高成为了可能，可以实现减少污染、保护环境的目的。
可再生能源材料如太阳能电池、风力发电材料、地热发电材料等促进了节能减排并拓展了能源开发的范围。
3. 医学领域生物降解材料被广泛应用于医学领域，如骨修复材料、药物缓释材料等，这些材料天然无毒、无害，不仅达到了治疗效果，同时维护了人体健康。
三、新材料与生态环境保护的关系新材料的发展，不仅可以提高人类的生产力和生活质量，还可以减少对环境的影响，实现生态环境保护。
课程材料与环境教案
课程材料与环境教案标题：课程材料与环境教案教案目标：1. 了解课程材料与环境对学生学习的重要性。
2. 掌握选择和使用适当的课程材料与环境的方法。
3. 培养学生积极参与学习的态度和能力。
教学步骤：引入：1. 通过提问引导学生思考课程材料与环境对学习的影响，并引发学生的兴趣。
讲解：2. 解释课程材料的概念，包括教科书、参考书、多媒体资料等，并强调其在学习中的作用。
3. 解释环境对学习的影响，包括教室布置、学习氛围等，并强调其在学习中的重要性。
案例分析：4. 提供一些具体的案例，让学生分析不同材料和环境对学习的影响，并讨论其优缺点。
5. 引导学生思考如何选择和使用适当的课程材料和环境，以促进学习效果的提高。
实践活动：6. 组织学生进行小组活动，让他们选择一门课程，设计适合该课程的教学材料和环境。
7. 学生展示他们的设计，并互相评价，共同提出改进意见。
总结：8. 总结本节课的内容，强调课程材料与环境对学习的重要性。
9. 鼓励学生在今后的学习中积极选择和使用适当的课程材料和环境，提高学习效果。
教学评估：10. 设计一个简单的测验，考察学生对课程材料与环境的理解和应用能力。
11. 观察学生在小组活动中的表现，评估他们的合作能力和创造性思维。
教学延伸：12. 鼓励学生在日常学习中积极尝试不同的课程材料和环境，并记录他们的学习体验和成果。
13. 提供更多相关的阅读材料和资源，让学生进一步了解课程材料与环境对学习的影响。
注：以上教案仅供参考，具体教学内容和步骤可根据具体教学环境和学生特点进行调整。
第四章 材料与环境
4．2 绿色设计
一谈到绿色方面的问题，都会想到工 业对环境的污染，如果我们将视野再扩大、 再深入一些，就会发现许多危害生态或污 染的因素，在设计开发阶段就应该被考虑 周详。以往的设计总是只考虑产品的功能 目标，而忽略了产品在使用结束后对生态 环境的破坏。
绿色设计出现在新旧世纪交替之际， 是20世纪后期兴起的现代设计理念之一。 绿色设计的基本思想就是维护地球绿色生
2．保护(Reserve)
最大限度地保护环境，避免污染，尽 可能减缓由于人类的消费而给环境增加的 生态负荷，减少原材料和自然资源的使用， 减轻各种技术、工艺对环境的污染。
3 减量化(Reduce)
这一原则的目标是减少物质浪费与环 境破坏；包含以下四方面的内容：即产品 设计中减小体量，精简机构；生产中减少 消耗；流通中的降低成本与消费中的减少 污染。在设计中，设计师必须利用各种设 计的技巧及手法，在不影响产品其他方面 功能的前提下，将设计材料的使用降到最
迄今为止，材料生产、使用、废 弃的过程，可以说是一个将大量有用 资源从环境中提取出来，再将大量废 弃物排回到环境中去的恶性循环过程。 “我们的社会习惯于用了即丢，耗费 过多的能源，产生太多的碳，造成严 重的空气污染、酸雨、水污染、有毒 废物和垃圾问题，对社会产生巨大的 冲击”《拯救地球》一书的作者
1 环境协调性
环境协调性是指产品开发与使用的整个过程中，对人 类生态环境与资源环境的协调有益程度。为达到这一目标， 绿色设计中应将环境问题与产品的性能、造型设计等问题 共同考虑，使产品在满足所要求的功能目标的同时，也要 防止对环境的污染破坏，尽量避免废弃物的产生，以最低 的成本、最高的再生值回收并重复利用。
4．2．3 产品设计的绿色观念
在产品设计领域，绿色设计已成 为可持续发展理论具体化的新思潮与新 方法。产品绿色设计的目的，就是要克 服传统产品设计的不足，使所设计的产 品既能满足产品功能的要求，又能满足 适应环境与可持续发展需要的要求，如 表4—1所示。
材料与环境
材料与环境材料与环境是一门重要的学科，涉及到材料的制备、加工、利用、性能与环境之间的关系。
材料与环境之间的相互作用是一个复杂的系统，包括材料的可持续发展、环境污染和资源利用等方面。
首先，材料的可持续发展是材料与环境之间的重要关系。
现代化社会对于各种材料的需求不断增加，但资源有限，因此需要合理利用和开发新的可持续材料。
可持续材料是指能够满足现代社会需求，同时对环境影响较小且能够持续利用的一类材料。
例如，可再生能源材料如太阳能电池板、风力发电塔等，可以取代传统的能源材料，减少对环境的污染和资源的消耗。
此外，研发环保型材料如无毒、无害、无臭的环保建材，对降低室内空气污染、改善人们的居住环境起到积极的作用，也是材料与环境之间关系的具体体现。
其次，环境污染是材料与环境之间关系的重要问题。
许多材料的制备和加工过程会产生大量的废弃物和污染物，对环境造成严重的污染。
例如，许多传统的工业材料制备过程中所需的化学品和燃料会产生废气、废水和固体废物，这些废物会排放到大气、水体和土地中，对环境和生态系统造成危害。
针对这一问题，可以通过改进制备和加工工艺，减少废弃物的产生和污染物的排放。
同时，可以开发环保的废弃物处理技术和循环利用技术，将废弃物转化为资源，减少对环境的影响。
最后，材料的选择和利用对资源的消耗和节约有着重要的影响。
由于材料的需求与日俱增，导致资源的减少和消耗。
因此，科学合理地选择和利用材料，是保护环境和可持续发展的重要途径。
例如，在产品设计和制造过程中使用轻质材料能够减少资源的消耗和能源的损耗。
此外，通过材料的再利用和循环利用，可以延长材料的使用寿命，减少对新资源的需求。
这些措施可以有效地减少材料的消耗和资源的浪费，实现可持续发展。
综上所述，材料与环境之间的关系是一个复杂而广泛的领域，需要在材料的选择、利用和制备过程中注重环境的保护和可持续发展。
只有合理利用和开发新的可持续材料，减少材料的污染和资源的消耗，才能实现材料与环境之间良好的互动和共同发展。
环境与材料学第二章
整理课件
6
1.材料在国民经济中的作用
❖ 20世纪90年代以来，随着科学技术的发展，又 面世一大批高新材料，如新型轻质、高比强、 高比模结构材料，超高温和低温材料，先进复 合材料，以及各种具有特异功能的材料。
❖ 到20世纪90年代末，全世界12项新兴产业的年 销售额已达1万亿美元，其中新材料约占40%。
人口爆炸
100亿人
·石油与天然气枯竭
食物短缺 矿物资源枯竭
62亿人
· 废弃物问题 全球气温变 (气温上升1℃，海平面上升20cm)
1990年 2000年
2050年
2100年
图2-2 人类面临的资源环境问题示意图
整理课件
16
2.材料与资源和环境的关系
100.00%
80.00% 60.00% 40.00% 20.00%
1930 比利时，马斯河谷 1948 美国，多诺拉镇 1952 英国，伦敦 1955 美国，洛杉矶 1956 日本，熊本县 1961 日本，四日市 1968 日本 1972 日本，富士县 1984 印度，帕博尔 1986 前苏联，切尔诺贝利
烟雾
60/20000
烟雾
17/6000
烟雾
4000/8000
整理课件
3
以钢铁为主要标志的工业革命(英国)
❖ 1733年发明了飞梭促进了纺织工业大发展； ❖ 1735年焦碳炼铁； ❖ 1750年坩埚炼钢； ❖ 1760年鼓风机(加速炼铁、炼钢)； ❖ 1765年蒸汽机； ❖ 1785年蒸汽机船； ❖ 1796年蒸汽机车； ❖ 1856年转炉炼钢； ❖ 1864年平炉炼钢； ❖ 1868－1914年各种合金钢出现；
环境与材料
一、如何控制大气污染1污染源是防治大气污染危害的根本措施，而治理途径是多方面的，这里就其主要方法进行介绍。
(1).工业合理布局，以方便于污染物的扩散和工厂之间互相利用废气，减少废气排放量。
(2).实行区域集中供热，以高效率的锅炉代替分散的低矮烟囱群，以高效率的锅炉代替分散的低矮烟囱排放方式。
这是城市大气污染防治的有力措施。
(3).改变燃料构成。
如城市工业和民用煤气、液化石油气的发展，低硫燃料和新能源（太阳能、风能、地热等）的采用。
要推行采煤，以除去煤中大部分硫（主要是硫铁矿硫）。
(4).减少汽车废气排放。
主要是改时发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量，加强交通管理。
(5).工业装置排放的有毒气体，要从工艺改革和回收利用方面予以控制。
(6).烟囱除尘。
烟气中二氧化硫控制技术分干法（以固体粉未或颗粒为吸收剂）和湿法（以液体为吸收剂）两大类。
2、改变燃料构成，开发新能源要逐步推广使用天然气、煤气和石油液化气，选用低硫燃料，对重油和煤炭进行脱硫处理，开发和利用太阳能、氢燃料、地热等新能源。
3、改革生产工艺，对废气进行治理工业排放的大气污染物的治理，主要集中在除尘、控制二氧化硫和氮氧化物排放两方面。
4、区域集中供暖供热设立大的电热厂和供热站，实行区域集中供暖供热，尤其是将热电厂、供热站设在郊外，对于矮烟囱密集、冬天供暖的北方城市来说，是消除烟尘的十分有效的措施。
5、高烟囱排烟烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释，一般烟囱高度超过100m效果就已十分明显，过高造价急剧上升是不经济的。
应当指出这是一种以扩大污染范围为代价减少局部地面污染的办法。
6、控制废气的排放时间7、交通运输工具废气的治理如何控制大气污染？要减少大气污染物的排放量，必须在污染源调查的基础上，运用技术的、经济的、法律的以及其他管理手段和措施，对大气污染源进行控制。
大气污染控制包括减少污染物的产生和治理净化已产生的污染物两个方面。
主要措施为：调整能源结构，采用无污染和低污染能源；对燃料进行预处理，以减少燃烧时产生污染大气的物质；改进燃烧设备，提高燃烧效率；改革生产工艺，优先采用无污染和低污染工艺；合理利用能源；利用净化装置去除烟尘和各种工业粉尘；利用物理、化学方法净化尾气中的有害成分；回收利用有用物质；加强监督管理，减少事故性排放和无组织排放；制定地方排放标准、合理的能源价格和分配政策。
现代环保材料科学：新材料与环境保护
现代环保材料科学：新材料与环境保护在21世纪的今天，环境保护已成为全球共同关注的焦点。
随着工业化进程的加速，环境污染问题日益严重，人们开始寻求可持续的发展道路。
在这一背景下，现代环保材料科学应运而生，它不仅推动了新材料的研发，也为环境保护提供了新的思路和解决方案。
首先，环保材料科学的核心在于开发和利用那些对环境影响较小的材料。
这些材料在生产、使用和废弃处理过程中，能够最大限度地减少对环境的破坏。
例如，生物降解材料就是一种典型的环保材料，它们能够在自然环境中分解，不会像塑料那样造成长期污染。
其次，环保材料科学还涉及到对传统材料的改进。
通过添加特定的添加剂或者改变生产工艺，可以使得传统材料更加环保。
例如，通过使用纳米技术，可以提高材料的强度和耐久性，从而减少材料的使用量和废弃物的产生。
此外，环保材料科学还关注材料的循环利用。
通过设计可回收的材料，可以减少资源的浪费，同时也降低了新材料生产过程中对环境的影响。
例如，再生塑料和再生金属的使用，不仅减少了对新资源的需求，也减少了废弃物的处理压力。
在建筑领域，环保材料的应用也越来越广泛。
绿色建筑材料如节能玻璃、环保涂料等，不仅能够提高建筑物的能效，还能减少对环境的负担。
此外，绿色建筑的设计也越来越注重自然光的利用、雨水的收集和再利用，以及室内空气质量的改善。
在日常生活中，环保材料的应用也在不断增加。
从可降解的购物袋到环保包装材料，从节能家电到绿色交通工具，环保材料正在逐渐改变我们的生活方式。
然而，环保材料科学的发展也面临着挑战。
新材料的研发需要大量的资金和时间投入，而且新材料的推广和应用也需要政策的支持和社会的接受。
此外，环保材料的性能往往需要与传统材料相匹配，这在技术上也是一个挑战。
总之，现代环保材料科学是环境保护的重要支撑。
通过不断的研究和创新，我们可以期待未来会有更多环保、高效、可持续的材料出现，为地球的环境保护贡献力量。
环境材料学复习重点.doc
环境材料学复习重点一、名词解释（6个）1、环境材料：是指在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能的人类所需材料。
2、材料环境负荷值：指对某一具体材料在其生产过稈屮耗川的资源和能源的多少，以及其向环境排放的废弃物（气态、固态和液态之和）多少的综合值。
3、材料的生命周期：是指从原料采集和处理、材料制造、产品制造、运输、销色、使用、再循环、直至最终处理和废弃等环节组成的生命链。
4、生命周期评价（LCA）:是对材料和产品进行环境表现分析的一种重要方法。
具体是通过确定和S化与评估对象相关的能源消耗、物质消耗和废弃物排放，来评佔某一产品、过程或事件的环境负荷。
5、酸雨：大气中二氧化硫和一氧化氮在强光照射K进行光化学作用，并和水汽结合而形成硫酸和硝酸，使得雨雪pH下降，一般将pH小于5.6的雨称为酸雨。
6、再生资源：在社会的生产、流通、消费过程中产生的不再其有使用价值而以各种形忒储存，但可以通过不同的加工途径而使K重新获得使用价值的各种物料的总称。
7、循环经济：是指在人、£1然资源和科学技术的人系统内，在资源投入、企业生产、产品费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。
8、腐植酸：是动、植物遗骸，主要是植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程形成和积累起来的一类有机物质，广泛存在于风化煤、泥炭和褐煤中。
9、避害技术：将有害物留在生产过程内部处理，将有害物在进入环境之前转化为无害物，在排放到环境以前进行消化，避免污染环境生态加工技术。
10、材料生产的资源效率：某一生产过程屮所产出的所奋产品占所投入原料总量的百分比。
11、固体废弃物：指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程屮提取目的组分之后而被丢弃的固体泥浆状的物质。
12、复合材料：由两种或两种以上性质不hd的材料经特殊加工而制成的材料。
13、吸附材料：具冇多孔结构和巨大的比表⑻积的材料，常见冇活性炭，活性炭纤维，沸石分子筛，活性氧化铝等。
现代环保材料科学：新材料与环境保护
现代环保材料科学：新材料与环境保护在当今世界，环境保护已成为全球性的紧迫议题。
随着科技的进步，现代环保材料科学正成为推动可持续发展的重要力量。
新材料的发展不仅能够减少对环境的影响，还能提高资源利用效率，为构建绿色地球贡献力量。
首先，现代环保材料科学致力于开发可降解材料。
这些材料在完成其使用周期后，能够在自然环境中迅速分解，减少对环境的污染。
例如，生物基塑料是由植物淀粉或纤维素制成，它们不仅可降解，而且生产过程中排放的温室气体远低于传统塑料。
此外，纸质包装材料也因其可回收和可降解的特性，被广泛应用于食品和日用品的包装中。
其次，节能材料的研究与应用也是环保材料科学的重要方向。
这些材料具有优异的隔热或保温性能，能够显著降低建筑和工业过程中的能耗。
例如，真空绝热板（VIP）是一种高效的保温材料，其导热系数极低，适用于冰箱、冷链物流和建筑外墙保温。
另外，太阳能光伏材料能够将太阳能直接转换为电能，减少对化石燃料的依赖，是实现清洁能源转型的关键技术。
再者，循环利用材料的研究也在不断推进。
这些材料能够在产品生命周期结束后被回收再利用，减少资源的浪费。
例如，废旧轮胎可以通过热解技术转化为燃料油和炭黑，实现资源的再利用。
电子废弃物中的贵金属也可以通过化学或物理方法回收，减少对原生矿产资源的开采。
最后，环保材料科学还关注材料的生态设计。
这意味着在材料的设计阶段就考虑到其整个生命周期的环境影响，从源头上减少污染。
例如，绿色化学原则鼓励设计更安全、更环保的化学品和生产过程，减少有害物质的排放。
总之，现代环保材料科学的发展为环境保护提供了强有力的技术支持。
通过不断创新和应用新材料，我们能够更有效地保护环境，实现人类与自然的和谐共生。
随着科技的进步，我们有理由相信，未来的材料将更加环保、高效，为地球的可持续发展贡献更多力量。
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材料与环境重点一、问答题1.传统材料和环境材料的区别：环境材料的主要特点就是在保证了它们具有良好的使用功能的前提下,在其生产、使用和回收处理过程中对资源的利用率很高并且在上面的三个过程中对生态环境无副作用。
而传统材料在上面三个方面的效果往往是比较差的。
怎样让传统材料生态化：原则①系统分析方法：需要系统考虑和分析产业生态系统、自然生态系统与人类需求之间的关系，尤其是耦合关系。
②生命周期角度：只有综合考虑产品生命周期过程的影响，多级使用资源和能源，才能降低产品生产和消费过程的环境影响，使其与地球的环境承载力一致。
③多要素分析：生态设计必须必须同时考虑成本、环境影响和性能等主要因素。
④相关者协作：生态设计是基于产品生命周期链的设计方法，在设计过程中，需要各利益相关者共同参与及协作，这些利益相关者包括：生产者、供应商、消费者、废弃物管理者、资源回收者及政策制订者。
思路：低物质化，功能经济，物质替代设计要求：①减少原材料的使用量②采用再循环原料③采用低能值原料无机非金属材料的生态化设计：高纯化与复合化1.高纯化：提高原料纯度，需要增加额外的提纯、净化工艺，甚至要借助于化学合成，这必然导致能源和资源的额外消耗。
陶瓷材料制备过程中最主要的污染，正是来自提纯、净化和化学合成环节。
显然，高纯度与环境协调性有矛盾。
这与金属材料的情况不甚一致。
2.复合化：人为添加多种原料，最终形成具有多种相结构的复合或复相材料，是先进无机非金属材料的另一个重要发展方向。
经过合适的晶界设计和相设计，复合或复相材料具有单一组成相所不具备的优良性能。
例如，部分稳定氧化锆复相陶瓷及纤维增强陶瓷基复合材料，是目前陶瓷领域强度和韧性水平最高的两类材料。
用天然原料和自然环境中含量丰富的元素，通过结构设计和相设计，制备出性能优良的材料，是无机非金属材料原料生态化改造的方向。
复合材料的生态设计：复合材料与其他材料相比较其生态环境性能较差，其分解比制造时的成本和使用阶段的能源还高。
目前提出的有研究、设计、LCA 分析、检测一体化方法。
设计方向有优先考虑维修的方案，可回收复合材料的方案。
复合材料结构可采用分解结构，在界面上设置原子扩散层，温度一高就软化脱开。
2.城市化的发展城市化的涵义分为狭义和广义。
1、狭义：城市化指农业人口不断转变为非农业人口的过程。
2、广义：城市化是社会经济变化过程，包括农业人口非农业化、城市人口规模不断扩张，城市用地不断向郊区扩展，城市数量不断增加以及城市社会、经济、技术变革进入乡村的过程。
本质上是经济社会结构变革的过程. 加快城市化进程的本质并不是到处出现城市，而是要使全体国民享受现代城市的一切城市化成果并实现生活方式、生活观念、文化教育素质等的转变。
即：实现城乡空间的融合发展-- 产业的融合、就业的融合、环境的融合、文化的融合、社会保障的融合、制度的融合等，以期真正实现城市和农村人民群众的共同富裕、共同发展、共同进步。
3.开发新材料从哪些方面（环境）考虑。
且举例设计生态材料的原则：①系统分析方法：需要系统考虑和分析产业生态系统、自然生态系统与人类需求之间的关系，尤其是耦合关系。
②生命周期角度：只有综合考虑产品生命周期过程的影响，多级使用资源和能源，才能降低产品生产和消费过程的环境影响，使其与地球的环境承载力一致。
③多要素分析：生态设计必须必须同时考虑成本、环境影响和性能等主要因素。
④相关者协作：生态设计是基于产品生命周期链的设计方法，在设计过程中，需要各利益相关者共同参与及协作，这些利益相关者包括：生产者、供应商、消费者、废弃物管理者、资源回收者及政策制订者。
2、思路①低物质化比如：借助于网络实现无纸化办公、交易等。
②功能经济比如，当人们不买汽车这种产品本身，而只买汽车运送乘客和物品的功能时，汽车制造商将会想方设法延长汽车的使用寿命，并且提高废旧汽车的回收价值，从而减少资源消耗和废物排放。
③物质替代聚合材料代替钢材，光纤代替铜质线，用萜（一种植物清洗剂）代替CFCs 环境材料的三个特点：1.先进性：满足功能需求2.环境协调性（优先争取的目标）3.舒适性：经济性、可接受性减少能源和资源的消耗，降低生产和使用后废弃物对环境的影响。
举例：如：采用再循环原料尽量避免使用不可再生，或者需要很长时间才能再生的原料，如矿物燃料，金属铜等。
尽量使用可以再循环利用的原料，可以减少原料在采掘和生产过程中的能耗。
举例：日本的Beauty工业利用废旧的玻璃作为原料，生产的免烧瓷砖可以节省大量的资源和能源，而且这种瓷砖可以再利用。
4.清洁生产：材料在生产过程中对环境的影响，怎样评价这些影响。
清洁生产是通过产品设计、原料选择、工艺改革、生产过程管理和物料内部循环利用等环境的科学化与合理化，使工业生产最终产生的污染物最少的一种工业生产方法和管理思路。
对环境的影响可从污染，能耗方面作答。
从下面的改进方法进行改编用无污染、少污染的产品替代毒性大、污染重的产品；用无污染、少污染的能源和原材料替代毒性大、污染重的能源和原材料；用消耗少、效率高、无污染、少污染的工艺设备替代消耗高、效率低、产污量大、污染重的工艺、设备；最大限度地利用能源和原材料，实现物料最大限度的厂内循环；强化企业管理，减少跑、冒、滴、漏和物料流失；对少量的、必须排放的污染物，采用低费用、高效能的净化处理设备和“三废”综合利用措施进行最终的处理、处置。
评价：通过生命周期评价，可以阐明产品的整个生命周期中各个阶段对环境干预的性质和影响的大小，从而发现和确定预防污染的机会。
5.我国现在主要面对的大气污染问题有哪几类，有什么特征（危害），如何解决这些问题。
分类：按污染源存在形式：固定污染源和移动污染源适用于进行大气质量评价时绘制污染源分析图。
按污染的排放方式：点源、面源和线源。
适用于大气扩散的计算。
按污染物排放空间：高架源和地面源按污染物排放时间：连续源、间断源和瞬时源此划分方法适用于分析大气污染物排放的时间规律。
按污染物产生类型生活污染源、工业污染源和交通污染源按其影响所及范围局部性污染、地区性污染、广域性污染、全球性污染。
根据污染物的性质划分(1)还原型(煤炭型)(2)氧化型(汽车尾气型）大气污染的特征：1.造成大气污染的物质，主要是由于人类活动的结果，如工业的发展，城市人口的增加，交通运输等活动使大气加入了各种各样的有害气体和烟尘，造成了大气污染。
2.一般认为大气污染只发生在城市和工业区，那里的大气污染物浓度往往要比农村或郊区高出许多倍，似乎大气污染仅局限于局部地区或是区域性。
3.从实际表现大气污染是全球性的问题，因为污染物最终将散布到整个大气层。
4.当浓度升高到一定程度时，就会直接或间接地对人体、生物或材料等造成急、慢性危害。
光化学烟雾的特征：烟雾蓝色具有强氧化性，能使橡胶开裂对眼睛、呼吸道等有强烈刺激，并引起头痛、呼吸道疾病恶化，严重造成死亡对植物叶子有害，能使大气能见度降低刺激物浓度峰值出现在中午和午后污染区域出现在污染源下风向几十到几百公里的范围内大气污染物的治理技术：（一）烟尘控制技术1、对粉尘的净化控制技术2、对烟气的处理技术（二）二氧化硫净化技术1、燃煤的脱硫技术2、对于生产工艺与燃油设备硫排放的主要控制技术3、脱硫的根本出路——改变能源结构（三）汽车尾气的（催化）净化技术（三）工业有害气体的控制技术主要技术：洗涤吸收技术、催化燃烧技术、回收再利用技术。
大气污染对人体的危害：第一，通过人的直接呼吸而进入人体；第二，附着在食物或溶于水，随饮水、饮食而侵入人体；第三，通过接触或刺激皮肤而进入到人体，尤其是脂溶性物质更易从完整的皮肤渗入人体。
1、急性中毒2、慢性中毒3、重要生理机理的变化：致癌、致畸、致突变。
大气污染对植物的危害:急性危害、慢性危害、不可见危害。
对气候的影响：城市热岛效应，对降水的影响，全球性影响大气污染综合防治措施：1、全面规划、合理布局2、严格环境管理3、控制大气污染的技术措施（1）实施清洁生产（2）实施可持续发展的能源战略（3）建立综合性工业基地4、控制污染的经济政策5、绿化造林6、安装废气净化装置6.生命周期评价（各个部分）环境影响LCA评价的编目分析，主要按资源和能源消耗、各种废弃物排放及其引起的直接环境影响进行数据分类、编目。
如能耗可分为加热、照明、取暖等过程进行编目；资源消耗则按原料配比进行数据分类；污染物排放按废气、废水、废渣等进行编目分析。
由于该生产过程排放的有害废气量很小，主要是二氧化碳，故废气排放量可以忽略，而以温室效应指标进行数据编目。
另外，在生产过程中其他环境影响指标如人体健康、区域毒性、噪声等也很小，因此在编目分析中也忽略不计。
PPT 第五章41~657.关于可持续发展对可持续发展的认识，及其由来，发展战略。
可持续发展定义为：“既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展”。
由来：1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中第一次阐述了可持续发展的概念，得到了国际社会的广泛共识。
1991年，中国发起召开了“发展中国家环境与发展部长会议”，发表了《北京宣言》。
1992年6月，在里约热内卢世界首脑会议上，中国政府庄严签署了环境与发展宣言。
1994年3月25日，中华人民共和国国务院通过了《中国21世纪议程》。
为了支持《议程》的实施，同时还制订了《中国21世纪议程优先项目计划》。
1995年，中华人民共和国党中央、国务院把可持续发展作为国家的基本战略，号召全国人民积极参与这一伟大实践。
战略：可持续发展的核心思想是，经济发展，保护资源和保护生态环境协调一致，让子孙后代能够享受充分的资源和良好的资源环境。
同时包括：健康的经济发展应建立在生态可持续能力、社会公正和人民积极参与自身发展决策的基础上；它所追求的目标是：既要使人类的各种需要得到满足，个人得到充分发展；又要保护资源和生态环境，不对后代人的生存和发展构成威胁；它特别关注的是各种经济活动的生态合理性，强调对资源、环境有利的经济活动应给予鼓励，反之则应予以摈弃。
所谓可持续发展战略，是指实现可持续发展的行动计划和纲领，是国家在多个领域实现可持续发展的总称，它要使各方面的发展目标，尤其是社会、经济与生态、环境的目标相协调。
1992年6月，联合国环境与发展大会在巴西里约召开，会议提出并通过了全球的可持续发展战略━《21世纪议程》，并且要求各国根据本国的情况，制定各自的可持续发展战略、计划和对策。
1994年7月4日，国务院批准了我国的第一个国家级可持续发展战略━《中国21世纪人口、环境与发展白皮书》。
9.从环境的角度，简述一下我国对材料的发展战略。
材料的环境性能将成为21世纪新材料的一个基本性能；在21世纪，结合ISO14000标准，用LCA方法评价材料产业的资源和能源消耗、“三废”排放等将成为一项常规的评价方法；结合资源保护、资源综合利用，对不可再生资源的替代和再生资源化研究将成为材料产业的一大热门；各种环境材料及绿色产品的开发将成为材料产业发展的一个主导方向。