环境材料第一章.ppt

1、生态环境材料,概要,阐述：与可持续发展的关系及协调性评价 介绍：金属环境材料、非金属环境材料、 高分子环境材料及生物环境材料 讲授：国内外最新研究动态； 新概念、新理论、新技术、新成果,目的要求,用生态平衡和生态环境协调的观点重新审视我们已有的材料的生产技术和工艺； 开发研究新的材料生产技术和工艺； 对旧有材料的工艺和技术进行生态环境协调性的改造； 通过学习理解新观点、新思路并在将来的工作上加以应用和发挥,第一章导论,了解环境污染状况 研究“生态战略” 生态环境材料概念 研究内容 发展趋势,一、环境材料概念的提出,当今社会持续发展面临的问题 人口膨胀（日增25万人） 资源短缺（储量有限） 环境

2、恶化（威胁人类生存）,开发环境材料重要意义,材料作为社会经济发展的物质基础，推动着人类文明的进步 材料是资源消耗和污染排放大户，严重威胁人类生存自然环境 经济快速发展和生活水平提高，对材料及产品的需求增长迅猛 制造业对原料的使用量逐年递增，电子产品等更新换代的周期越来越短，废旧元器件等电子垃圾大量产生，污染环境，危害人类健康 人类对生存环境关注和珍惜，材料与环境应协调发展，环境材料研究引起各国政府重视，国家高科技发展计划“环境材料”是重要课题,传统材料,环境材料,材料的发展过程,大量生产 资源枯竭 能源短缺 大量废弃 环境污染 生态破坏,设计制造 使 用 废 弃,山本良一 90年代初,生态环境

3、材料,提高再生率,优异的使用性能,山本良一,环境材料的提出,1990年10月日本学者率先提出,生态环境材料特征,无毒无害、减少污染 全寿命过程对资源和能源消耗小 可再生循环利用 材料的高使用效率,环境材料：赋予传统结构材料，功能材料的制造、使用、废弃直到再生的整个生命周期中必须具备与生态环境的协调共存性及舒适性,先 进 性： 能为人类开拓更广阔 的活动范围和环境 环境协调性：与环境协调，减 轻环境负担，循 环利用枯竭资源 舒 适 性： 人类生活环境更舒适,传统材料与环境材料,传统材料：仅追求良好的使用性能，不考虑消耗能源和资源、环境污染 环境材料：满足对材料性能要求，节约资源和能源，减少环境污

4、染，在材料制备、使用、废弃时，把材料整个生命周期中与环境的协调性作为重要评价指标,可持续发展是指既能满足当代人的需要，又不对后代人满足其需求能力构成危害的发展，是人口、经济、社会、资源、环境和生态系统相互协调的发展 可持续发展的核心是发展，是在保证资源和环境可以永续利用的前提下进行的经济和社会的发展,可持续发展的内涵,环境材料学：材料对生态环境的作用 及生态环境对这种作用 的反应和行为,材 料,生态环境的作用,环 境,研究：与材料生产、使用、废弃密切相关的环境问题,三、生态环境材料的研究内容,研究工作：打破学科界限 加强横向联系,手段,定量评价材料寿命周期中的环境负荷，研究材料的环境问题或材料

5、的环境负荷值及其特征,目标,如何对材料和物质进行再利用和再生循环利用，从根本上解决资源日益短缺，大量废弃物造成生态环境日益恶化等问题,研究内容,从环境角度，研究材料的成分、结构、工艺、性能等用途和其环境负担之间的关系,基础研究 应用研究 评价系统,基础研究,人类的材料需求活动引起的生态环境的变化及规律 环境恶化对人类生存所需材料的质量和数量的影响 与环境协调并适应环境发展的材料开发、应用和再生理论 低环境负荷的合金理论，无机材料理论和高分子材料理论 可循环性的材料自分解和分离理论 材料再生循环难易程度的热力学和动力学,材料开发、应用、再生过程与生态环境相互作用和相互制约的关系的理论研究,应用研

6、究,清洁的无污染的材料生产、加工和制造技术基础 具有最低环境负担的材料工程新技术和新工艺 可循环性的功能材料或结构材料的分解和分离技术基础 废弃材料的综合再生技术基础 现用材料中有害元素的替代技术 自然资源中枯竭性金属元素的替代技术,评价技术,生态环境与材料相互作用的度量标准和基础 现用材料的合理性评价 人类活动废弃的可再生资源的核算体系 各种材料的环境负担的基础数据库 “绿色标志”材料的论述体系、方法及标准 自然资源的容量评价和环境容量的评价,研究“环境材料”意义,培养具有环境意识的科学工作者 提高全民的环境意识，实现材料的可持续发展 有助于决策者的选择，从制度、政策上保障社会的持续发展 环

7、境材料的理论在材料开发和新材料工程技术研究之前，超前对其环境影响及变化进行预测，指导开发 寻找具有最低环境负荷的人类所需材料，以满足人类生存和发展的需要,四、生态环境材料的发展趋势,环境材料的研究已经深入到工业的各个领域,在资源和能源的有效利用、减少环境负荷上环境材料具有很大优势，是实现材料产业的可持续发展的一个重要发展方向,环境材料,天然材料,循环再生材料,环境功能材料,环境材料的分类,低环境负荷材料,木材,钢、高分子材料,废弃物在处理中能耗小、无二次污染,具有净化、治理、修复环境功能；无二次污染；易于回收或再生,2008级研究生生态环境材料学课程要求,按导师研究方向确定材料类别（如能源材料

8、、环境材料、矿物材料等）； 某种材料从“原料 制备 使用 废弃”等环节中，是否对环境造成危害，若有污染，如何对其进行环境化改造； 完整叙述某种材料的制备过程和性能表证 导论（11周）上课 查资料写报告（12-13周） 材料的环境功能（14周）上课 点评学生报告并修改论文（15-17周）上课 上交小论文,思考题,1.为“生态环境材料”课程提建议 2.你所了解环境污染情况 3.结合自己的体会，分析环境材料的未来发展趋势,江苏宜兴，有陶都之称,山本良一,山本良一，男，1946年出生于日本茨城县水户市。 国际著名的材料科学家 日本内阁科技顾问 环境材料学说创立人 日本东京大学国际产学共同研究中心和生产技术研究所教授 日本通产省项目执行委员会委员长 日中科学技术交流协会理事 历任日本材料研究学会会长、日本环