环境材料与环境科.ppt

环境科学与环境材料 (环境与资源） 课程安排与相关说明 马伟- 1.解决什么问题：-从借个环境事件和视频体会环 境对于人类生存与发展的意义，如何合理的利用有效 的资源，明确判断问题对错的方法。 l工程师-管理者关心地球从理论上了解如 何做到“绿色”、环保如何评价-了解评价是 一门重要的学科。 l生态环境质量标准、污染物控制标准、清洁生 产技术标准、危险废物与化学品控制与环境安 全标准的研究，为依法行政提供技术保障； l建立环境质量预测预警技术方法体系，加强重 点区域重点流域环境污染现状的监测调查研究 ，加强有毒化学品污染防治研究。 l城市生态、流域生态和农村生态质量控制的指 标体系和评价方法，加强自然生态保护和建设 的技术进展。 l 污染物排放最小量化和资源化技术；研发控 制大气污染、水体污染、固体废弃物污染和保 护地下水资源、保护修复生态环境的先进实用 技术进展； l环境信息技术、生态恢复技术等新工艺和新技 术、资源开发引起的生态破坏的治理、清洁能 源的开发和使用技术的进展。 2.上课时间与内容： l1周（10）： 重大的环境事件 l 环境科学范围与环境材料的基 本概念 l LCA 评价 l2周（11）水资源-海水淡化 l 过程污染与净化 l LCA 在相关方面的运用 l3周（12）：吃- 食品安全 l 转基因视频安全 l 食品污染事件与相关技术 l LCA 在生产过程运用 l4周（13）： 穿-服装行业 l 重大事件 l 生产过程污染与净化 l LCA 在相关方面的运用 l5周(14); 现代建筑 l 重大事件 l 生产过程污染与净化 l LCA 在相关方面的运用 l6周(15)： 运输行业 l 现代交通 l 过程污染与净化 l LCA 在相关方面的运用 l7周(16): 清洁能源 l 运输行业 l 现代交通 l 过程污染与净化 l LCA 在相关方面的运用 l8周(17)： 课堂讨论 l 考试或留给大家准备 课 程结束后2周内交报告。 1、环境与资源 吃 - 食 品 安 全 穿 - 染 料 住 - 现 代 建 筑 行 - 汽 车 高 铁 能源 材料 水 3，参考书目 l环境材料 作者：山本良一王天民译 l环境材料一书是关于环境材料的第一本专著。全书共4章36节 ，由日本环境研究会的3名学者执笔，内容丰富、新颖，比较系统 地介绍了环境材料科学与技术及其物质的再生循环利用以及与生 态系统协调的材料与工程等。本书可作为非作材料科学与工程领 域相关专业的教学参考书，也可供从事这方面工作的科研人员和 工程技术人员参考，本书的可读性很强，所有关心地球资源与环 境问题的人都可能成为其热心的读者。原著为日本，1994年2月初 版发行，些书译本的前言和第一章由王天民译，第二章由魏龙译 ，第三章由张中太.90年代初，针对人类社会经济活动日益受到资 源环境的严重制约，日本的山本良一教授 在材料研究中首次提出 了“环境材料”的概念，受到世界各国材料工作者的积极响应 . l3.3 环境材料概论 冯奇 ， 马放 ，冯玉杰 ， 等 l本书共分11章，主要介绍了 材料产业与生态环境的关系 、材料科学的基本知识、材 料的环境协调性评价、材料 的生态设计与理论、材料的 环境友好加工及制备、环境 治理功能材料与技术等，另 外，还介绍了环境生物材料 、金属类环境材料、无机非 金属类环境材料、高分子环 境材料以及复合材料的生态 环境化的研究现状和发展趋 势.环境材料学的研究将促 进环境材料的进一步发展， 能够更有效地利用有限的资 源和能源，尽可能地减少环 境负荷，实现材料产业和人 类社会的可持续发展。 l人类经济和社会的发展常常以 扩大开发自然资源和无偿利用 环境作为发展模式，这一方面 创造了空前巨大的物质财富和 前所未有的社会文明，另一方 面也造成了全球性自然环境的 破坏。资源与能源是制造材料 和推动材料发展的两大支柱。 同时，材料的生产和使用过程 也会带来众多的环境问题。因 而，传统材料的生态化和开发 新型生态材料以缓解日益恶化 的环境问题，即材料与环境如 何协调发展的问题日益受到人 们的重视，出现了“环境材料（ ecomaterial）”的概念和环境材 料学这一新兴的交叉学科，要 求材料在满足使用性能要求的 同时具有良好的全寿命过程的 环境协调性，赋予材料及材料 产业以环境协调功能。环境材 料是未来新材料的重要方面之 一。开发既有良好的使用性能 ，又具有较高的资源利用率， 且对生态环境无副作用的新材 料及其制品是未来的迫切需要 。 l环境材料导论 l作者： 刘江龙著 出版社：冶金工业 出版社 出版日期：1999/7/1 l本书主要介绍环境材料科学与技术及 其发展方向，内容包括：材料对环境 的影响，环境与材料的相互作用关系 ，材料的环境负荷及其评价方法和应 用，环境材料的基础及其分类。全书 共分5章：1.导论（环境与材料）； 2.化学元素的环境特征；3.材料的环 境负荷；4.材料的环境影响综合评价 方法； 5.环境材料基础及其分类。 l环境材料 l作者： 孙胜龙编 出版社：化学工业出版社 出版 日期：2002/5/1 l环境材料的目的在于比较系统全面地介绍环 境材料的类型，比如包装材料、绿色建筑材料、 环境净化材料、环境降解材料、环境替代材料、 天然岩石矿物材料等，使读者较系统地了解材料 在开发、应用、制备、加工、再生等过程中对环 境造成了那些方面的影响。 l环境材料科学是20世纪末发展起来的一门新兴学 科，它是环境科学与材料科学相互渗透、相互结 合的边缘学科。环境问题的最终解决离不开环境 材料。环境材料系统地介绍了当前不同领域 中形成的不同环境材料，包括绿色包装材料、环 境降解材料、绿色建筑材料、环境净化材料、环 境替代材料、微生物环境材料、废弃物利用材料 、能源及新能源材料、自然岩石（矿物）材料、 仿生保健材料、纳米材料和环境修复材料等。书 中对每种环境材料的概念、类型、不同领域中应 用的前景、国内外未来发展趋势与动向进行了详 细介绍，同时也介绍了环境材料的分类、评价方 法 4.考试与成绩 l4.1 平时上课20 分 -偶尔课堂考试， 出勤率在70% 以下， 不收报告论文。 l4.2 PPT 课堂报告和讨论 30分(独立见解）。 吃（食品安全）、穿（ 防治与精细化工染料）、住（ 现代建筑）、行（汽车） 、（水资源）等,最多可以 两人1组-10min左右，从第三次课到最后一节课都可 以。要求预约-排序。 l4.3 报告论文 50 分 l 最后一节课： 讨论 留给考试论文或强调要求 l要求 ：3000-4000字 l题目 l摘要 l主题内容 l 概论 l 研究方法-分析-讨论-结论 l 参考文献 l课程论文格式要求 （1） 题目，在封面上半部分，书写居中 作者 系名、专业名、年级 （2）内容摘要 中文内容摘要，各要求200-300字。主要是勾画全文的整 体面貌，提出主要论点和研究途径，揭示论文的研究成果 等。 （3）目录 目录是论文各级标题序号及内容的列示，一般列出两级或 三级标题即可。标题形式如下： 一级标题采用 1.、2.、3.、 二级标题采用1.1、 2.1 、 3.1 三级标题采用 1.1.1、2.2.2、3.3.3 （4）正文 一般包括绪论、本论、结论三部分。具体可以安排成3-5 部分。绪论和结论前不加编号。论文要求字数为3000- 4000字。 l论文写作过程中应注意图、表、照片的恰当应用，规范制 作，正确编号，并规范引入正文，以做到图文表并茂。 （5）参考文献 论文后面所列参考文献必须是主要的，与本论文写作密切 相关的，对自己写作论文起过重要参考作用的专著、论文 及其它资料。未在论文中引用的文献资料一律不要列出。 参考文献应按顺序及规范格式排列，若为著作，则格式如 下：编号 作者，书名，出版地：出版单位，出版年份， 版次（第一版省略），页码；若为文章，则格式如下： 编号 作者，文章名，期刊名，年期，页码。 中国2010年十大环境事件 /china/ zh/ l2010年又是不太平的一年。旱灾、洪 涝、石油泄漏每一场灾难都带给 我们伤痛，也引起我们深思。回顾这 一年，中国的环境又经历了哪些灾难 和考验，又有哪些进步和收获呢？这 是绿色和平眼中的中国2010环境事件 ，与我们一同回忆昨天，是为了明天 而反思 1西南大旱： l从2009年年底开始，中国西南云南、广西、贵州、四 川、重庆五省陷入严重的持续干旱，在一些地区，干 旱长达半年，受灾人口达6000多万，直接经济损失超 过200亿元。 绿色和平点评： l贫困人口正成为因气候变化而恶化的旱、涝、暴雪等 气候灾难的受害者，而他们却是排放最少的人群。远 在都市的人们可以通过自身减排来“低碳救灾”，但 从长远来看，减缓气候变化影响的根本仍然在于减少 对于化石能源的依赖，从而减少二氧化碳排放。 2. 海南毒豇豆事件 1月25日至2月5日，武汉市农业局在抽检中发现来自 海南省英洲镇和崖城镇的5个豇豆样品水胺硫磷农药 残留超标，消息一出，全国震惊。而同时，海南农业 厅官员又曝出“不排除其他农产品涉毒可能”， 使事件又平添变数。 据统计，仅2008年中国的农药使用量便有167万吨 ，居世界第一位。大量施用农药已经造成了严重的水 污染、土壤污染、空气污染，并威胁生物多样性，不 仅如此，环境中的农药对人体健康也存在极大的威胁 。民以食为天，然而近年来中国人餐桌上事故不断。 我们希望，无论是政府还是企业，都能够加强各项监 管，切实担负起为公众提供健康、放心食物的职责。 3. 污染源普查结果发布 l2010年2月9日，环境保护部、国家统计局、农业部联合发 布第一次全国污染源普查公报，标志着历时两年多的 第一次全国污染源普查工作结束。 l举全国之力，耗时两年完成的第一次全国污染源普查无疑 是我国环境保护史中的一个里程碑。海量的第一手污染源 数据无疑将大大增强环保部门对环境进行“数目字”管理 的能力，给目前正在如火如荼进行的节能减排、重金属污 染控制等工作提供了扎实的数据基础。但我们想问的是， 如此海量丰富的污染源数据，等否给公众分一杯羹？让老 百姓看看自己身边都有哪些污染源，都在排放什么样的污 染物，帮助环保部门监督污染企业。让每个人从身边做起 关注环保，这才利用污染源普查数据的最佳方式。 4. 大亚湾核电站泄漏事件 l2010年5月23日及10月23日，大亚湾分别发生两宗0级和1 级核辐射泄漏事故。作为大股东的中华电力延误公布事故 发生情况，并解释按国际惯例，只有2级以上的事故才需 要即时公布。 l 核电并非安全可靠的能源。核电存在以下的各种风险 ： l1、安全风险：有可能酿成大规模生态灾难； l2、原料不足：生产核能所需的铀预计将在100年内用完； l3、环境污染：由开采铀矿到处理核废料，过程中均产生 大量二氧化碳，而且到目前为止还没有彻底解决核废料的 方法； l4、成本昂贵：每座核反应堆造价高达20至80亿美元； l5、引发的连锁性能源困局：影响真正可解决气候变化的 可再生能源的发展。综上所述，绿色和平建议政府慎重发 展核能，而是将可再生能源的发展中心放到风能、太阳能 的更安全更具发展潜质的能源上。 5. 紫金矿业污染事件 l据统计，仅2008年中国事件回访：2010年7月3日 和7月16日，紫金矿业集团股份有限公司紫金山金 铜矿湿法厂先后两次发生含铜酸性溶液渗漏， 9100立方米的污水顺着排洪涵洞流入汀江，造成 汀江重大水污染事故，直接经济损失达3187.71万 元人民币。2010年9月21日，“凡亚比”带来的大 暴雨导致广东信宜市紫金矿业银岩锡矿尾矿库发 生溃坝，造成28人死亡或失踪。 事故凸显了我国环境执法能力的孱弱和环境信息 披露制度的缺位。在此次严重污染事故之前，紫 金矿业已屡次遭到环保部门点名，甚至就在事故 发生两个月之前，还遭到环保部通报批评。然而 ，该公司却可以在监管者的眼皮底下“边整改边 出事，” 可见我们的环境监管往往雷声大雨点小 ，对污染企业威慑作用极为有限。 6. 大连漏油事件 l2010年7月16日下午，大连新港输油管线起火，导致一个 10万立方米的油罐爆炸，并引起旁边5个同样为10万立方 米的油罐的泄漏。直到7月22日，泄漏才被基本堵死。绿色 和平在对现场进行勘测后估计实际的泄漏规模达到69万吨 。 绿色和平点评： l石油泄漏的生态巨灾仍在墨西哥湾扩散时，大连湾储油罐 爆炸导致石油泄漏却提醒中国公众：这样的事件绝非偶然 只要我们的经济发展依然高度依赖化石能源，泄漏之 剑总会高悬。而此次泄漏给当地海洋生态环境和渔民带来 的深远损失目前并未完全显现。 7. 舟曲特大泥石流灾难 l事件回放： l2010年8月7日晚，两百多万立方米的泥石流，沿着 舟曲县北山的三眼峪沟和罗家峪沟直流而下，止于瓦 厂村附近的白龙江。截至8月10日17时，泥石流导致 702人死亡，1042人失踪，42人重伤。 绿色和平点评： l森林、矿产等资源的过度开发，为舟曲泥石流灾害的 发生埋下了重大的安全隐患。中国是森林资源缺乏的 国家，人均森林占有面积在全球仅排在139名。对森 林资源的破坏会加剧环境和生态灾害。 8.十二五期间开征环境税 l2010年12月27、28日，财政部部长谢旭人在 全国财政工作会议上明确表示十二五期间将开 征环保税。 这是官方长久以来关于环保税的最清晰的表态 ，对于中国的环境和环保无疑是个渴盼已久的 好消息。 9 血铅、还是血铅 l2010年，湖南嘉禾、湖南郴州、湖北崇阳、河南济源 等地相继发生了9起“血铅超标”事件。 绿色和平点评： l频发的重金属污染事件表明，中国在有效控制重金属 污染方面还有很长的路要走。除了期待国家层面的 重金属污染综合防治规划能够对重点行业和重点区 域的重金属污染施以重拳之外，我们尤其希望重金属 污染防治能够在源头控制和公众参与方面取得突破。 通过从终端产品中淘汰铅、汞等重金属的使用，从源 头减少重金属的使用。 10中国成全球最大风电装机 国 l 截至2010年底，中国全年风力发电新增装机 达1600万千瓦，累计装机容量达到4182.7万千瓦 ，首次超过美国，跃居世界第一。 这是中国可再生能源发展的里程碑中国 已经成为全球风电装备最大的消费者和生产者。 2012年更加不平常 新的状况： l心理恐慌-PX项目，指的是二甲苯化工项目 。二甲苯是重要的化工原料，有机合成、合成 橡胶、油漆和染料、合成纤维、石油加工、制 药、纤维素等生产工厂的废水废气，以及生产 设备不密封和车间通风换气，是环境中二甲苯 的主要来源。运输、贮存过程中的翻车、泄漏 ，火灾也会造成意外污染事故。 2 人类与环境 1.环境 自然环境(natural environment)： 是指人 类赖以生存和发展的各种自然因素，如阳光、 空气、水、土壤、动植物、微生物、岩石、 气候等各种自然因素的总和。 社会环境 (society environment)： 是指在 自然环境的基础上人类通过长期有意识的社会 活动创造的人工环境，如城市、村落、水库、 港口、公路、铁路、空港、园林等。 3.人类与环境的关系 生物群落与周围环境之间密切相关，即 相互依存，相互影响，又相互制约，并进行 着能量和物质的交换。 生态平衡(balance of ecology)：生态系 统在一定时期内，能量流动和物质循环都处 于稳定和通畅的状态，就形成一定的平衡状 态，称为生态平衡。 生态系统(ecological system)：特定地段 中的生物群落