第一章 环境友好材料概论

深圳大学材料学院 * 1环境环境 友好友好 材料材料陈大柱陈大柱深圳大学材料学院深圳大学材料学院深圳大学材料学院 材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质 。 所谓材料必须具备如下几个要点： 一定的组成和配比 成型加工性 形状保持性 经济性 回收和再生性 * 2材料是什么？组成与结构合成制备使用效能性质深圳大学材料学院 材料的分类 * 3深圳大学材料学院 * 4人造丝制品深圳大学材料学院 第一章 绪论1.1 环境材料概念的建立重新认识和评价过去人类研究材料、开发材料、使用材料的活动是解决环境问题的要求 * 5深圳大学材料学院 1.1.1 材料对环境影响（ 10个）大气层中的某些微量组分，如 CO2、 CH4、 N2O、 CFC（氟氯烷烃）等，能使太阳的短波辐射透过，加热地面，而地面增温后所放出的热辐射，却被这些组分吸收，使大气增温，这种现象称为 温室效应 。 造成全球气候变暖的主要原因是由于人类活动造成空气中 二氧化碳、甲烷等温室气体 的含量在逐渐增加。* 6（ 1）全球气候变暖深圳大学材料学院 * 7冰川消融，海平面将升高，许多人口稠密的地区都将被水淹没。如预计曼谷 2030沉陷深圳大学材料学院 * 8由于温暖海水的入侵，南极半岛北端每年的冬季海冰期开始缩短，阿德利企鹅群落已逐渐崩溃。 深圳大学材料学院 （ 2）臭氧层的破坏 大气层是指包围在地球表面并随地球旋转的空气层。臭氧层 是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分， 主要作用是吸收短波紫外线 。 * 9大气层中的 臭氧总量 计约 33亿吨，但在整个大气层中所占比重极小 -如果将之平铺在地表，将不过 3mm的厚度 -只有一粒绿豆的高度。 深圳大学材料学院 * 102008年形成的南极 臭氧空洞 的面积到 9月第二个星期就已达 2700万平方公里，而 2007年的臭氧空洞面积只有 2500万平方公里。 深圳大学材料学院 氯氟烃，为化学惰性物质， 对生物不存在毒性和其他有害影响。然而惰性意味着其无处可去， 在大气中只有一直上升到平流层，才会发生紫外光解：CF2Cl2+hCl+CF 2ClO3+ClClO+O 2O+ClOCl+O 2 Cl和 ClO形成催化循环，一个氯原子可以破坏10万个 臭氧分子 * 11臭氧层破坏的元凶？深圳大学材料学院 * 12（ a）臭氧的减少使皮肤癌和角膜炎患者增加，诱发非常危险的皮肤病 -恶性黑瘤，也会损害人的免疫系统，使传染病的发病率猛增 。臭氧层破坏的后果深圳大学材料学院 （ b）破坏地球上的生态系统。过量的紫外线影响植物的光合作用，使农作物减产。紫外线还可能导致某些生物物种的突变。（ c）引起新的环境问题。过量的紫外线能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，结果又带来新的环境污染 光化学大气污染 * 13深圳大学材料学院 (3)生物多样性减少* 14在过去的两亿年中，每 27年中才有一种植物从地球上消失，每 100年有 90多种脊椎动物灭绝。深圳大学材料学院 * 15地球上究竟存在多少物种？我们目前仍不知晓，大约为 1000万 3000万，其中有 140万已经被命名或被简单地描述过。 世界上每年至少有 5万种生物物种灭绝， 现在物种灭绝的速度是自然灭绝速度的 100-1000倍！深圳大学材料学院 (4)酸雨 煤炭、天然气、石油燃烧以及金属冶炼 等产生的 二氧化硫、二氧化氮 大量排入空气中，经过复杂的大气物理和大气化学过程最终转化为 硫酸和硝酸 等，与水气或雨雪相遇，形成酸雨。* 16深圳大学材料学院 酸雨带来什么？ 危害生态系统 水生生物不能存活 土壤酸化 建筑等受损* 17深圳大学材料学院 (5)森林锐减* 18森林是人类的摇篮“树木撑起了天空，如果森林消失，世界之顶的天空就会塌落，自然和人类就一起死亡。 ” 深圳大学材料学院 森林的作用* 19涵养水源，保持水土，吸收二氧化碳，提供资源能源 深圳大学材料学院 森林锐减的危害* 20森林平均每年消失 4000平方公里一、绿洲沦为荒漠 二、水土大量流失三、干旱缺水严重 四、洪涝灾害频发五、物种纷纷灭绝 六、温室效应加剧深圳大学材料学院 * 21(6)土地荒漠化据联合国统计，荒漠化已影响到全世界 1 5的人口和全球 1 3的陆地， 成为导致贫困和阻碍发展中国家经济与社会持续发展的重要原因之一。 深圳大学材料学院 * 22沙漠化每年埋没许多村庄、铁路、公路，造成越来越多的沙尘暴侵袭，给我国经济建设和人民生活造成巨大经济损失。 深圳大学材料学院 * 23深圳大学材料学院 * 24沙尘暴深圳大学材料学院 * 25(7)大气污染粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等 大气污染物气溶胶状态污染物气体状态污染物硫氧化合物氮氧化合物碳氧化合物碳氢化合物 气溶胶 是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。它们能作为水滴和冰晶的凝结核（见大气凝结核、大气冰核）、太阳辐射的吸 收体和散射体，并参与各种化学循环，是大气的重要组成部分。雾、烟、霾、轻雾（霭）、微尘和烟雾等，都是天然的或人为的原因造成的大气气溶胶。深圳大学材料学院 * 26大气污染导致每年有 30-70万人因烟尘污染提前死亡， 2500万的儿童患 慢性喉炎 。 深圳大学材料学院 (8)水污染 水体因某种物质的介入 ，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境， 造成水质恶化的现象 称为 水污染 。 * 27深圳大学材料学院 * 28深圳大学材料学院 水污染对人体健康的影响* 291.污染的水体含有致病的微生物和病毒等。这些病毒微生物会引起各种 肠道传染病的蔓延 。2.水中的有毒有害物质会引起人 中毒或慢性中毒 。 深圳大学材料学院 2012年初，广西龙江镉泄漏量达 20吨波及下游 300公里河段 西流村浪江屯已暂停从柳江取水，消防队员帮村民挑水* 30 镉的危害：误食镉后可引起急性镉中毒。通常经 10 20分钟后，即可发生恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状。严重者伴有眩晕、大汗、虚脱、上肢感觉