材料与当代环境问题
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➢ 有机无毒物: 这一类无毒物多属于碳水化合物、蛋白质脂肪等自然生成
的有机物在厌氧微生物作用下生成甲烷、二氧化碳，与好氧微生物作用 放出硫化氢、硫醇等。在一般情况，有机无毒物转化，要消耗氧会使水 体溶解氧浓度急剧下降导致鱼类及水生生物死亡。
➢ 有机有毒物: 多数是人工合成的有机物质，来自高分子材料、农药、染
➢ 生态环境材料的任务之一是研究生命周期过程 中材料，对环境污染和对生态环境的破坏控制 在最低限度的措施。
➢ 材料和环境之间的关系存在动态性。
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2.3.1 十大环境问题
1. 海洋污染 2. 大气O3 层的破坏 3. 温室效应引起全球的气候变化 4. 生物多样性减少 5. 酸雨蔓延 6. 大气污染 7. 固体废气物污 8. 淡水资源缺乏: 世界上有3/5 的居民难以得到安全的饮用水 9. 森林覆盖率锐减: 76×41.5 公顷，年减 2000万公顷。 10. 沙漠化: 沙漠化面积多达40亿公顷（4×1013 M2），每年约增600万
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1994年材料工业排放废物统计
类别
采矿，加工 化学纤维 橡胶制品
塑料 建材及无机非矿物
水泥 黑色金属冶炼 有色金属冶炼
金属制品 合计
当年工业污染排放总量 占工业排放总量百分数
工业废水 （万吨） 140448
52040 15389 6659 61010 27045 304645 50742 9795 667773 2154106 31.0%
➢ 大气污染物按其来源可分为一次污染物和二次污染物，一次污染物是指 直接由污染源排放的污染物，二次污染物为大气中一次污染物之间或一 次污染物与大气的正常成分之间发生化学作用生成的污染物。大气污染 物按其存在状态可分为颗粒污染物和气态污染物。人类生产活动是造成 大气污染的主要原因。
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➢中国大气污染物来源中，燃料燃烧占７ ０％，工业生产占２０％，交通运输占 １０％；
工业废气 （亿M3）
3287 2219 567 205 14067 10186 15141 4524 305 50501 113485 44.5%
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固体废物 （万吨）
26377 256 102 38 1078 285
10812 2124
69 41141 61681 66.7%
2.3.3.1 大气污染
第二章 材料与生态环境系统
• 第1节 材料在国民经济中的作用 • 第2节 材料资源的分布和循环特性 • 第3节 材料与当代资源问题 • 第4节 材料与当代环境问题 • 第5节 材料系统与自然系统 • 第6节 材料工业可持续发展的障碍
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第3节 材料与当代环境问题
引言
➢ 材料生命周期排放污染物直接和间接地涉及所 有环境问题，已经被人们接受。随着科学进步， 对环境的潜在影响也不断被认识。
公顷。
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2.3.2 环境污染的影响范围
① 全球性:例如温室效应，臭氧层破坏，生物多样性锐 减，海洋污染等；
② 地域性:例如酸雨，富营养化，地域性人体危害等； ③ 地区性:例如噪声，臭味等。
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2.3.3 材料生产、加工、使用、废 弃对环境的影响
➢ 排放大气污染物 ➢ 造成水体污染 ➢ 造成海洋污染 ➢ 排放固体废弃物 ➢ 其它影响
等
为 交 通 运 汽 车 ， 飞 机 ， 火 车 ， SO2,CO2,CO,H2S, NOx，Pb,碳氢化合物
输
船舶
等
农业
农业
硫化合物、含氮化合物、卤素化合物和 甲烷
居 民 生 炊饮，取暖，垃圾 活
烟尘，SO2,CO2,CO,H2S, NOx，碳氢化 合物
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2.3.3.2 水体污染
水体污染是指排入水体的污染物在数量 上超过了该物质在水体中本底含量和水 体的环境容量，从而导致水体的物理特 征、化学特征发生不良变化，破坏了水 中固有的生态系统，破坏了水体的功能 及其在经济发展和人民生活的作用。
料和石油化工生产过程和使用过程排放的污水，种类繁多其中危害最大 的为有机氯化合物和多环有机化合物。这类污染物都有害于人体健康和 生物生长，严重的可以致癌
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➢ 1999年全国废水排放总量401.1亿吨，包括材料工业在内的工业废 水排放量197.3亿吨，占总污水排放量的亿吨，占49.2%。
➢ 工业污水水质成分复杂，而且随行业、生产工艺、原料的变化而 变化，排放量差异也较大，例如造纸、化工、人造纤维等污水排 放量最大，而水泥、塑料加工、机械制造等污水排放量很少。面 对水资源匾乏，防治水污染成为材料工业最重要的环境问题之一。
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2.3.3.3 海洋污染
➢中国原材料行业能源消耗约占工业能耗 的40%。因此，材料在生产、加工使用 过程中的问题的环境污染问题，必须引 起足够的重视。
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大气污染物的形成和分类
污染源种类
原因
主要大气污染物
自然
火 山 爆 发 ， 森 林 火 SO2,CO2,沙尘等 灾，土壤风化
工业 人
电 力 ， 冶 金 ， 机 械 ， 烟尘，SO2,CO2,CO,H2S, NOx，有害化 建 材 ， 化 工 ， 轻 工 合物
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水中污染物种类
➢ 无机无毒物: 包括沙粒、矿渣一类的悬浮物，酸、碱、氮、磷等植物营
养物。这类污染物，可造成水体富营养化、水体ＰＨ值和硬度变化、妨 碍水体的自净能力。
➢ 无机有毒物: 主要有氰化物，主要来自电镀废水、高炉的煤气的洗涤、
冷却水、化工厂的含氰废水等；砷，来自工业含砷废水；重金属毒性物 质，汞、镍、铬、镉等，主要采矿和冶炼产生的废水、废气和矿渣。重 金属毒性物质进人人体造成积累性中毒，最终造成危害。
➢ 大气污染按国际标准组织（ISO）作出的定义：大气污染通常是指由于人 类活动和自然过程引起某种物质进人大气中，呈现出足够的浓度，达到 了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的 现象。而人类生产活动是造成大气污染的主要原因。接触污染空气的健 康后果是严重的，在全球范围内，估计因室外空气污染造成的死亡人数 为２０万～５７万，相当于年死亡总人数的０.４％～１.1％，而对健康 的影响范围更大。
的有机物在厌氧微生物作用下生成甲烷、二氧化碳，与好氧微生物作用 放出硫化氢、硫醇等。在一般情况，有机无毒物转化，要消耗氧会使水 体溶解氧浓度急剧下降导致鱼类及水生生物死亡。
➢ 有机有毒物: 多数是人工合成的有机物质，来自高分子材料、农药、染
➢ 生态环境材料的任务之一是研究生命周期过程 中材料，对环境污染和对生态环境的破坏控制 在最低限度的措施。
➢ 材料和环境之间的关系存在动态性。
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2.3.1 十大环境问题
1. 海洋污染 2. 大气O3 层的破坏 3. 温室效应引起全球的气候变化 4. 生物多样性减少 5. 酸雨蔓延 6. 大气污染 7. 固体废气物污 8. 淡水资源缺乏: 世界上有3/5 的居民难以得到安全的饮用水 9. 森林覆盖率锐减: 76×41.5 公顷，年减 2000万公顷。 10. 沙漠化: 沙漠化面积多达40亿公顷（4×1013 M2），每年约增600万
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1994年材料工业排放废物统计
类别
采矿，加工 化学纤维 橡胶制品
塑料 建材及无机非矿物
水泥 黑色金属冶炼 有色金属冶炼
金属制品 合计
当年工业污染排放总量 占工业排放总量百分数
工业废水 （万吨） 140448
52040 15389 6659 61010 27045 304645 50742 9795 667773 2154106 31.0%
➢ 大气污染物按其来源可分为一次污染物和二次污染物，一次污染物是指 直接由污染源排放的污染物，二次污染物为大气中一次污染物之间或一 次污染物与大气的正常成分之间发生化学作用生成的污染物。大气污染 物按其存在状态可分为颗粒污染物和气态污染物。人类生产活动是造成 大气污染的主要原因。
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➢中国大气污染物来源中，燃料燃烧占７ ０％，工业生产占２０％，交通运输占 １０％；
工业废气 （亿M3）
3287 2219 567 205 14067 10186 15141 4524 305 50501 113485 44.5%
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固体废物 （万吨）
26377 256 102 38 1078 285
10812 2124
69 41141 61681 66.7%
2.3.3.1 大气污染
第二章 材料与生态环境系统
• 第1节 材料在国民经济中的作用 • 第2节 材料资源的分布和循环特性 • 第3节 材料与当代资源问题 • 第4节 材料与当代环境问题 • 第5节 材料系统与自然系统 • 第6节 材料工业可持续发展的障碍
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第3节 材料与当代环境问题
引言
➢ 材料生命周期排放污染物直接和间接地涉及所 有环境问题，已经被人们接受。随着科学进步， 对环境的潜在影响也不断被认识。
公顷。
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2.3.2 环境污染的影响范围
① 全球性:例如温室效应，臭氧层破坏，生物多样性锐 减，海洋污染等；
② 地域性:例如酸雨，富营养化，地域性人体危害等； ③ 地区性:例如噪声，臭味等。
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2.3.3 材料生产、加工、使用、废 弃对环境的影响
➢ 排放大气污染物 ➢ 造成水体污染 ➢ 造成海洋污染 ➢ 排放固体废弃物 ➢ 其它影响
等
为 交 通 运 汽 车 ， 飞 机 ， 火 车 ， SO2,CO2,CO,H2S, NOx，Pb,碳氢化合物
输
船舶
等
农业
农业
硫化合物、含氮化合物、卤素化合物和 甲烷
居 民 生 炊饮，取暖，垃圾 活
烟尘，SO2,CO2,CO,H2S, NOx，碳氢化 合物
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2.3.3.2 水体污染
水体污染是指排入水体的污染物在数量 上超过了该物质在水体中本底含量和水 体的环境容量，从而导致水体的物理特 征、化学特征发生不良变化，破坏了水 中固有的生态系统，破坏了水体的功能 及其在经济发展和人民生活的作用。
料和石油化工生产过程和使用过程排放的污水，种类繁多其中危害最大 的为有机氯化合物和多环有机化合物。这类污染物都有害于人体健康和 生物生长，严重的可以致癌
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➢ 1999年全国废水排放总量401.1亿吨，包括材料工业在内的工业废 水排放量197.3亿吨，占总污水排放量的亿吨，占49.2%。
➢ 工业污水水质成分复杂，而且随行业、生产工艺、原料的变化而 变化，排放量差异也较大，例如造纸、化工、人造纤维等污水排 放量最大，而水泥、塑料加工、机械制造等污水排放量很少。面 对水资源匾乏，防治水污染成为材料工业最重要的环境问题之一。
第12页/共27页
2.3.3.3 海洋污染
➢中国原材料行业能源消耗约占工业能耗 的40%。因此，材料在生产、加工使用 过程中的问题的环境污染问题，必须引 起足够的重视。
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大气污染物的形成和分类
污染源种类
原因
主要大气污染物
自然
火 山 爆 发 ， 森 林 火 SO2,CO2,沙尘等 灾，土壤风化
工业 人
电 力 ， 冶 金 ， 机 械 ， 烟尘，SO2,CO2,CO,H2S, NOx，有害化 建 材 ， 化 工 ， 轻 工 合物
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水中污染物种类
➢ 无机无毒物: 包括沙粒、矿渣一类的悬浮物，酸、碱、氮、磷等植物营
养物。这类污染物，可造成水体富营养化、水体ＰＨ值和硬度变化、妨 碍水体的自净能力。
➢ 无机有毒物: 主要有氰化物，主要来自电镀废水、高炉的煤气的洗涤、
冷却水、化工厂的含氰废水等；砷，来自工业含砷废水；重金属毒性物 质，汞、镍、铬、镉等，主要采矿和冶炼产生的废水、废气和矿渣。重 金属毒性物质进人人体造成积累性中毒，最终造成危害。
➢ 大气污染按国际标准组织（ISO）作出的定义：大气污染通常是指由于人 类活动和自然过程引起某种物质进人大气中，呈现出足够的浓度，达到 了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的 现象。而人类生产活动是造成大气污染的主要原因。接触污染空气的健 康后果是严重的，在全球范围内，估计因室外空气污染造成的死亡人数 为２０万～５７万，相当于年死亡总人数的０.４％～１.1％，而对健康 的影响范围更大。