生态环境材料的定义

生态环境材料的发展现状与前景

刘永振

江苏省南京市南京工业大学211816

摘要：材料在我们的生活里无处不在，我们需要材料。然而，一些传统材料在给人类带来巨大的物质财富的同时，也带来了严重的资源浪费、环境污染等问题。保护环境、可持续发展的观念是近几年来世界各国所致力推动的。因此，无论是产品制造商还是城市建设者，唯有使用"对"的材料，才会实现可持续发展这一目标。

随着"可持续发展"的提出，客观现实要求人类从保护环境的角度出发，重新认识和评价人类过去在材料研究、材料开发、材料使用和材料回收等方面的行为。正是在这种背景下，生态材料的概念应运而生。关键词：生态环境材料；材料生态周期评价；工艺研究；发展态势

CURRENT RESEARCH ON ECOMATERIALS AND THEIR DEVELOPMENT

Liu Yong Zhen

Nanjing, nanjing university of technology in jiangsu province

Abstract:aterial is everywhere in our life, we need the material. However, some traditional materials in the enormous material wealth to mankind at the same time, also brought serious waste of resources, environmental pollution and other issues. The idea of environmental protection, sustainable development is committed to promoting the world in recent years. Both manufacturers and city builders, therefore, only use "to" material, can achieve the goal of sustainable development.

Putting forward along with the "sustainable development", the objective reality requirements from the perspective of protecting the environment, human recognition and evaluation of the human past in materials research, development, materials used and the behavior of the material recycling, etc. It is in this context, the concept of ecological materials arises at the historic moment.

Key words:ecomaterial;life cycle;assessment;developing situation

长期以来，人们忽视了材料的开发和应用必然受到生态环境的影响和制约。大规模地生产人类生存所必须的材料总是意味着一定程度上损害生态环境。为了人类的生存和发展，人们所面临的课题，即如何生产将环境负荷减至最低，再生率增至最大的材料。日本东京大学山本良一等在90年代初提出新的研究领域“环境材料”Ecomaterials（Environmental Conscious Materials）或 Ecological Materials。到目前为止，关于环境材料尚没有一个为广大学者共同接受的定义。最初，一些学者认为环境材料是指那些不仅具有优异的使用性

能，而且从材料的制造、使用、废弃直到再生的整个生命周期（life cycle）中必须具备与生态环境的协调共存性以及舒适性的材料。经过一段时间的发展，一些学者认为，环境材料是赋予传统结构材料，功能材料以优异的环境协调性的材料；或者指那些直接具有净化和修复环境等功能的材料。即环境材料是具有系统功能的一大类新型材料的总称。还有一些专家认为，环境材料是指同时具有优良使用性能和最佳环境协调性的一大类材料。根据大部分人的理解，环境材料的概念可以概括为：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。既包括经改造后的现有传统材料也包括新开发的环境材料。特别值得注意的是环境材料的概念或定义应当是确定的或不变的,而判别环境材料的标准是随科学技术的进步而发展或变化。当所有的材料都“环境材料化”了的时候，那么，环境材料这个术语也就完成了它的使命

1 生态环境材料的定义

生态环境材料是指那些具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料。良好的环境协调性是指资源、能源消耗少，环境污染小，再生循环利用率高。生态环境材料是人类主动考虑材料对生态环境的影响而开发的材料，是充分考虑人类、社会、自然三者相互关系的前提下提出的新概念，这一概念符合人与自然和谐发展的基本要求，是材料产业可持续发展的必由之路。生态环境材料是由日本学者山本良一教授于20世纪90年代初提出的一个新的概念，它代表了21世纪材料科学的一个新的发展方向。

2 发展生态环境材料的意义

人类的生产过程从材料的生产－使用－废弃的过程来看，可以说是将大量的资源提取出来，又将大量废弃物排回到自然环境的循环过程，人类在创造社会文明的同时，也在不断的破坏人类赖以生存的环境空间。传统的材料研究、开发与生产往往过多的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，危害人类生存的严峻事实重视不够。

生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的，是国内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。

3 生态环境材料的评价

目前通常采用生命周期评价(Life cycle assessment，LCA)的基本概念、原则和方法对材料或产品进行环境行为评估。国际标准化组织(IS014040：2005)对LCA的定义：对一个产品系统的生命周期输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价。生命周期是指产品系统中前后衔接的一系列阶段，包括产品原材料的提取与加工、制造、运输和销售、使用、再使用、维持、循环回收，直至最终处理。在LCA研究中有四个阶段：1）目标和范围的确定；2）清单分析；3）影响评价；4）解释。

4 生态环境材料研究的主要方向

生态环境材料研究的主要方向有：①减少人均材料流量，减少材料集约化程度；②减少寿命周期中的环境负荷，使用生态化的生产工艺；③开发天然能源，使用藏量丰富的矿物和天然材料；④避免使用有害物质，使用“清洁”材料；⑤使用长寿命材料，强化再生利用，强化生物降解性；⑥修复环境，强调生态效率(性能一环境负荷比)；⑦环境负荷小的高分子合金设计；⑧可再生循环高分子材料的设计；⑨完全降解高分子材料设计；⑩高分子