(环境管理)开发保护环境新材料

文章一师昌绪：我国应加快开发保护环境新材料

两院院士、有中国材料泰斗之称的我国著名材料科学家师昌绪在贵州安顺指出，为了实现经济社会的可持续发展，我国应加快开发保护环境新材料。

2005年5月21日在贵州省安顺市举行的一场院士、专家巡讲活动上，师昌绪院士说，材料在生产过程中是造成环境污染最重要的因素之一，特别是量大面广的传统材料，甚至破坏环境。如生产吨钢和吨水泥的二氧化碳排放量分别为2吨和1吨；有色金属冶炼还要产生二氧化硫，造成酸雨；材料生产对水的污染更为严重。治理环境需要开发新型材料，为了保障社会持续发展，不能没有材料；为了社会的可持续发展，除了尽量少用材料以外，还要开发治理环境的材料。

师昌绪介绍说，在上世纪，专家就提出了环境材料的概念。环境材料就是与环境相协调的材料；节约资源和能源，减少污染，能够回收，并提出全寿命环境协调性评估概念。近年来又强调生态设计，即以实现资源的有效利用、产品性能的提高、寿命的延长、废料的回收以及再制造工程的实现等循环经济的实施。根据这一理念以期使资源的利用率提高10倍。近年正在开发的低碳、低合金钢提高强度一倍的工作(超级钢)，初步证明这是可行的。

师昌绪认为，随着世界人口的增加，资源枯竭及环境破坏的加剧，正在制约着全球经济的增长。人类要想继续生存和发展，就必须改变目前的发展方式，走可持续发展的道路，这就是经济、社会与环境的协调发展。

文章二新材料产业发展特点和趋势

新材料在发展高技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用，世界各发达国家都非常重视新材料的发展。随着社会和经济的发展、全球化趋势的加快，新材料产业的发展呈现出以下主要特点和趋势。

1．新材料多学科交叉性及多部门参与

新材料与信息、能源、医疗卫生、交通、建筑等产业的结合越来越紧密，材料科学工程与其他学科交叉的领域和规模都在不断扩大，如生物学、医学、电子学、光学等。对学科交叉的认知和有力推动将对一个国家材料产业的超前发展起到举足轻重的作用。新材料的发展还跨越多个相关部门，因此各国都致力于把材料发展纳入到产、学、研、官一体化的平台，以满足材料开发对各个部门提出的不同要求。

2．新材料产业上下游进一步融合

随着高新技术的发展，新材料与基础材料产业结合日益紧密，产业结构呈现出横向扩散的特点。基础材料产业正向新材料产业拓展，世界上很多著名的新材料企业以前都是钢铁、化工、有色金属等基础材料企业，利用积累的大规模生产能力、生产技术及充足的资金进入新材料领域。

伴随着元器件微型化的趋势，新材料技术与器件的一体化趋势日趋明显，新材料产业与上下游产业相互合作与融合更加紧密，产业结构出现垂直扩散趋势。这种趋势减少了材料产业化的中间环节，加快了研究成果的转化，降低了研发与市场风险，有利于提高企业竞争力。

3．新材料发展的驱动力由军事需求向经济需求转变

从20世纪来看，国防和战争的需要、核能的利用和航空航天技术的发展是新材料发展的主要驱动力。而在21世纪，卫生保健、经济持续增长以及信息处理和应用将成为新材料发展的最根本动力，工业和商业的全球化更加注重材料的经济性、知识产权价值和与商业战略的关系，新材料在发展绿色工业方面也会起重要作用。未来新材料的发展将在很大程度上围绕如何提高人类的生活质量展开。4．新材料市场需求旺盛，产业规模急剧扩大

随着社会科技的进步和新兴产业的快速发展，对新材料需求的种类和数量都大大增加，新材料市场需求前景十分看好。以新材料为支撑的新兴产业，如计算机、通讯、绿色能源、生物医药、纳米产业等的快速发展，对新材料的种类和数量需求也将进一步扩大。例如：2003年全球半导体专用新材料市场规模为200亿美元；磁性材料以15%的年增长率发展，预计到2015年，仅中国市场就需要永磁铁氧体50万吨，软磁铁氧体20万吨，钕铁硼磁体5万吨。目前全球生物医用材料的产值超过800亿美元，预计2010年将达到4000亿美元。目前世界纳米技术的年产值为500亿美元，预计2010年纳米技术将成为仅次于芯片制造的世界第二大产业，年产值将达14400亿美元。

5．新材料向多功能、智能化方向发展，开发与应用联系更加紧密

21世纪，新材料材料技术的突破将在很大程度上使材料产品实现智能化、多功能化、环保、复合化、低成本化、长寿命及按用户进行订制。这些产品会加快信息产业和生物技术的革命性进展，也能够给制造业、服务业及人们生活方式带来重要影响。总体来说，新材料的发展正从革新走向革命，开发周期正在缩短，创新性已经成为新材料发展的灵魂。

同时新材料的开发与应用联系更加紧密，针对特定的应用目的开发新材料可以加快研制速度，提高材料的使用性能，便于新材料迅速走向实际应用，并且可以减少材料的“性能浪费”，从而节约了资源。

6．跨国公司对新材料产业发展影响力加强

跨国公司及其分支公司在新材料产业的发展作用显著，这些企业规模大、研发能力强、产业链完善，它们通过战略联盟、大量的研发投入、产业技术及市场标准制定并控制知识产权，寻求在竞争中处于优势甚至垄断地位，一些新材料产业出现了被大型跨国公司垄断的现象或趋势。

半导体硅材料市场和生产已经形成垄断。2001年，信越、瓦克、住友、MEMC公司、三菱材料公司5家企业硅片销售占国际销售额的79.1%。有机硅材料则是Dow Corning公司、GE公司、Wacker公司和Rhone-Poulenc公司及日本一些公司基本控制了全球市场。有机氟材料则是Du Pont、Daikin、DN-Hoechst、3M、Ausimont、ATO和ICI等7大公司占据全球90%的生产能力，在全球居于统治地位。

7．新材料发展和生态环境及资源的协调性倍受重视

面对资源、环境和人口的巨大压力，各国都在不断加大生态环境材料及其相关领域的研究与开发的力度，并从政策、资金等方面都给予更大支持。

材料的生态环境化是材料及其产业在资源和环境问题制约下满足经济可承受性、实现可持续发展的必然选择。开发新材料将更加重视从生产到使用的全过程对环境的影响，资源保护、生产制备过程的污染和能耗、使用性能和回收再利用的问题。生态环境材料的三个特征是优异性能并节省资源、减少污染和再生利用。目的是实现资源、材料的有机统一和优化配置，达到资源的高度综合利用以获得最大的资源效益和环境效益，为形成循环型社会的材料生产体系奠定基础。