环境材料学作业

环境材料学作业

环境材料学作业

1.用无害的技术和工艺替代有害和污染的工艺是减缓环境恶化的一项有效措施,试分析环

境替代材料的研究现状及发展趋势。

2.用自己的理解给出环境材料的定义。

3.从人类的历史进程分析材料科学与技术的发展,找出材料与环境的关系。

4.你认为哪些材料可以属于环境材料?试从你身边找出一些环境材料的例子。

5.分析环境材料的研究内容应该包括哪几部分?

6.环境材料是材料和环境两大学科之间的一个交叉学科,考虑如何从交及学科这个角度去

发展环境材料。

7.根据你对可持续发展的理解,考虑如何实现(1)金属材料;(2)高分子材料;(3)无机非金

属材料(选一种)的可持续发展,并提出几项可具体实施的技术措施。

8.工业生态学的实质是将自然界生态自循环的概念引入工业生产过程,实现工业的良性循

环。结合材料工业的特点,考虑材料生产在理想的生态工业过程中的地位和作用。

9.分析材料的环境影响须应用LCA方法,分析资源效率要用到材料流理论。这两种方法都

是基于物质不灭和能量守恒原理建立起来的,试分析一下两者的异同之处。

10.从如何提高材料生产及使用的资源效率的角度,综述物质流分析方法的研究现状及发展

趋势。

11.在F-10理论中,强调只有将资源和能源效率提高10倍,才能消除由于人口增长及经济规

模扩大给环境带来的负面影响。在材料工业中要达到这一目标,你认为科学技术、管理和人才等因素各占多大比重,用数据说明最重要的影响因素是什么。

12.你认为材料的生态设计应该从哪几个角度考虑,应包括哪些内容,请按重要性排序。

13.作为一名材料工程师,你的公司需要你去开发一种新材料,你将如何考虑这种新材料的

环境性能?

14.从环保的角度分析一下,再生设计是属于末端治理还是初始端治理?

15.与生态工业学相比较清洁生产的局限性表现在哪些方面?

16.侧重末端治理的主要问题表现在哪几个方面?

17.选择一个你所熟悉的产品、事件或过程用LCA方法进行环境影响评价。

环境材料学课后思考题教程文件

环境材料学课后思考 题

1 用自己的理解给出生态环境材料的定义。 答:生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能,并在其制备、使 用及废弃过程中对资源和能源消耗较少,对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。 1 你认为那些材料属于生态环境材料?举例说明。(举例之后还要简要说明一下) 答:比如:生态水泥、环保建材、降解树脂、环境工程材料 天然资源环境材料、电磁波防护类材料、电子功能材料领域的毒害元素替代材料 2 试用物质不灭和能量守恒的理论来说明材料与资源、环境的关系 答:众所周知,材料的生产往往要消耗大量的资源。当生产效率一定时,除有效产品外,大量的废弃物被排放到环境中去,造成了环境的污染。因此对材料的生产和使用而言,资源消耗是源头,环境污染是末尾。也就是说,材料的生产和使用与资源和环境有密不可分的关系。 2 图2-1是一个典型的开环工业生产链,从环保的角度看,若能实现闭环的工业生产链,可明显减少废弃物排放。请选择一个你感兴趣的产品设计一个闭环生产流程。 资能源资能源资能源

铁矿铁水钢胚成品(热轧钢板等)使用废弃污染物污染物污染物 4 选择一个你所熟悉的材料产品或过程,用物质流方法进行资源效率分析,并就如何提高资源效率提出具体的技术措施。 答:钢铁的资源效率高达10.4%,就是生产1t纯金属材料所消耗的原材料将近12t。具体技术措施:1)由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入废钢,可提高流程铁资源效率;2)由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入铁矿石等自然铁资源,可提高该流程铁资源效率。3)通过提高电炉钢比,提高铁资源效率。 5 根据你对可持续发展的理解,考虑如何实现(1)金属材料,(2)高分子材料,(3)无机非金属材料(选一种)的可持续发展,并提出几项可具体实施的技术措施。 金属材料:利用微生物冶金;代替含稀缺合金元素的新型合金材料和不含毒害元素的材料,以及废弃物无害资源化转化技术;少合金化与通用合金,形成绿色/生态材料体系,有利于材料的回收与再生利用。高分子材料:1)建立必要的法规,加强全民的环保意识;2)回收塑料,变废为宝:燃烧废旧塑料利用热能,热分解提取化工原料和改进操作技术、设备3)发展环境友好高分子:可降解塑料的开发和合成,采用生物发酵的方法合成的生物高分子。

环境工程专业硕士研究生培养方案

环境工程专业硕士研究生培养方案 ﹙083002﹚ 一、培养目标 为了培养德、智、体全面发展的环境工程专业人才,要求所培养的硕士研究生: 1、具有高度的政治理论水平和觉悟,认真学习邓小平理论,坚持四项基本原则,能够用辩证唯物主义观点观察和分析事物。遵纪守法,有良好的道德品质和团结合作精神。爱祖国、爱人民、热爱社会主义,为我国的社会主义建设服务。 2、具有严谨的治学态度,实事求是的科学精神,坚实的环境工程基础理论知识、专业知识及熟练的实验技能。能够独立进行科学研究,勇于探索、创新,能够利用现代先进的技术和手段,解决环境污染的理论与实际问题,能够熟练地阅读英文专业书刊,并能用英文撰写环境工程专业方面的研究论文。并能够胜任政府部门、规划部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研机构、高等院校的环境技术管理、设计、施工、科研、教学和研究开发等工作。 3、身体健康。 二、研究方向 A、水污染控制; B、大气污染控制; C、环境监测技术; D、固体废弃物资源化; E、环境功能材料。 三、学习年限 学习年限为三年。大约用一年时间完成硕士学位必修课和选修课的学习,至少获得35学分;另约二年时间进行科学研究,完成硕士学位论文并通过答辩。如果研究生在三年中尚未完成学业,经批准可适当延长学习时间,但最多不得超过二年。 四、课程设置 见课程设置表。 五、考核方式 研究生的必修课(公共课、专业基础课、专业课)均为考试课程,选修课可根据情

况采取考试或考查的方式进行考核。考试课程按百分制评定成绩,学位课75分为合格;考查课程按优秀、良好、及格和不及格四级记分制评定成绩。考核成绩由主讲教师评定并签名后交学院研究生教学秘书,登记在《研究生成绩登记表》中。 六、学位论文 研究生在导师指导下,通过调查研究和查阅文献,确定自己的学位论文题目及研究提纲。由研究生本人在第三学期以书面形式写出开题报告,在教研室进行交流和修改。研究题目应有学术意义或实用价值。研究生应在导师的指导下独立开展研究工作并完成整个学位论文。学位论文一般应包括:中、外文摘要、引言和评述、主要研究内容和结果的讨论,以及参考文献和必要的附录。在研究生进行学位论文的研究和撰写期间,导师应及时了解工作进展情况,并定期向教研室报告。第四学期教研室要组织一次研究生论文工作的阶段性工作汇报会。研究生论文完成后(应在5月份前完成论文的撰写、修改、印刷等工作)向教研室提出进行论文答辩的申请,经批准后由教研室确定论文评阅人和答辩委员会成员,并根据学校有关规定进行论文评审和答辩工作(答辩时间为5月下旬或6月上旬)。 七、培养方式与方法 硕士生的培养采取系统理论学习、进行科学研究和参加实践活动相结合的方法。既要使研究生牢固掌握基础理论和专门知识,又要培养他们具有从事科学研究、高校教学或独立担负专门业务工作的能力。在指导方式上采取导师个别指导和教研室集体培养相结合,既要发挥导师的指导作用,又要善于利用教研室集体培养的优势。 导师应教书育人,为人师表,全面关心研究生的成长,深入了解研究生各方面的情况,对研究生的困难应及时给予帮助或向有关部门反映。对研究生的学习和科研应严格要求,根据他们的原有基础和具体情况制订相应的培养措施,着重培养他们的自学能力和独立工作能力,并培养他们实事求是的科学态度和勤奋严谨的工作作风。 研究生应积极参加院里和教研室组织的学术讲座、学术报告和学术讨论会等有关学术活动(不少于10次),扩大自己的知识面和提高自己的学术水平。每次学术报告的参加者要有记录。院里和教研室要为研究生定期安排学生之间的讨论会和报告会,使他们在实践中得到锻炼并提高自身的表达能力和写作能力。 八、教学实践

(完整word版)环境材料学课后习题第1-5章

第一章 1-1 用自己的理解给出环境材料的定义 环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能,并在其制备、使用及废弃过程中对资源和能源消耗少,对环境影响小且再生利用率高的一类材料。 1-2 从人类的历史进程分析一下材料科学与技术的发展,找出材料与环境的关系。 在人类历史上,有许多时代都是以材料的发展来命名的,如远古时期的石器时代、青铜器时代和铁器时代、现代的高分子时代,都是由于材料科学和技术的发展而推动了历史车轮的前进。同时就材料科学与技术本身的发展来看,也是随着历史发展的需要而诞生的,如20世纪60年代的半导体材料、20世纪70年代的能源材料、20世纪80年代的信息材料以及20世纪90年代的环境材料,他们都是应时代的要求、社会的需要而产生和发展起来的。 1-3 你认为哪些材料可以属于环境材料?试从你身边找出一些环境材料的例子。 冰箱内的全无氟制冷剂、可降解塑料、可食用包装袋、无溶剂涂料、生态水泥、环保建材、降解树脂、环境工程材料、天然资源环境材料、电磁波防护类材料、电子功能材料领域的毒害元素替代材料 1-4 用自己的理解分析一下,环境材料的研究内容应该包括哪几部分。 包括材料的环境影响评价、生态设计及清洁生产、废弃物再生循环利用、环境材料关键技术、环境功能材料、环境友好材料、环境工程材料。 1-5 结合自己的体会,分析一下环境材料的未来发展趋势。 1. 材料的环境性能将成为21世纪新材料的一个基本性能,各种环境材料及绿色产品的开发将成为材料产业发展的一个主导方向。 2. 环境治理材料仍然是环境工程材料的主要研究内容,更高的性能、更长的寿命以及更低的成本成为新型环境治理材料必须具备的性质,环境修复替代材料和废弃物的自资源化研究也将成为环境工程产业的另一大热门。 3. 大力推广环境友好型的材料设计和制备工艺,开发环境友好型的新材料及绿色材料制品。 4. 功能化、智能化的环境功能材料在技术进步的带动下正渐渐走下“高端”的神坛,更好的耐久性能和经济性能将成为环境功能材料研究的主攻方向。 1-6 环境材料是材料和环境两大学科之间的一个交叉学科。考虑如何从交叉学科这个角度去发展环境材料。 环境材料作为跨材料和环境两大领域的一门新兴交叉学科,在保持资源平衡。能量平衡和环境平衡,实现社会和经济的可持续发展等方面产生着积极的作用。将环境性能融入21世纪所有的新材料开发,完善材料环境负担性评价的理论体系,开发各种环境相容性新材料及绿色产品,研究降低材料环境负担性的新工艺、新技术和新方法,也将成为21世纪材料科学与技术发展的一个主导方向。

(完整word版)环境材料学第11-15章

11章 11-1.用LCA方法分析木材的环境性能。结合考虑全球温室效应影响,讨论种树和种草对减少CO2的效果。 书上:P209的(1)再生性,P210的(2)固碳作用 木材属于环境材料。环境材料就是一种与环境之间具有友好性或协调性的材料。它的本质特征在于其生命周期的整个过程中具有低的环境负荷值。 木材来源于树木。树木是自然界光合作用的产物。即在太阳能作用下,6CO2+6H2O →C6H12O6+6O2。这一过程中环境的友好性表现在: (1)就物质而言,生产1t树木(纤维素、半纤维素、木素等)吸收了大气中1.16t CO2,同时向大气中放出1.12tCO2。因此生产树木或木材,一方面可减少大气中温室气体——CO2的含量,减缓温室效应的强度;另一方面为人类以及其它动物提供了维持生命所不可缺少的大量氧气。这是最基本的环境性能。其实,木材生长过程中具有的环境性能准确地说就是森林所具有的多种生态效益,即涵养水源、保持水土、净化空气、调节气候等等。所以说木材原材料的生产过程完全是一个净化自然、改良环境的过程。 (2)就能源而言,由上面的等式可见,木材生长所需的能源来源于太阳提供的辐射能。木材生长就是通过光合作用将太阳的光能不断转换为自身的有机分子的化学能的过程。太阳辐射能是自然界中本来就存在的一种可再生能源,与钢铁、水泥等材料加工中所用的煤、石油等不可再生能源相比,不仅数量上无穷无尽,而且对环境无污染。这正是我们人类一直想大力利用太阳能的原因所在。木材生长恰恰是利用了太阳能这一非常清洁、取之不尽的能源,并且在能量获得、转换过程中,是完全直接、自主的,无需任何人工手段。因此,木材生长在能源利用方面采用了最佳的方式。 11-2.如何利用木材的环境特性来减少材料加工和使用过程的环境负担性? 书上:P210的(3)木材的调湿性(4)木材的视觉特性(5)木材的触觉特性可以作为使用过程的参考。 加工过程: 总之,木材的生产加工比较容易,不象金属材料要经过冶炼和煅烧、塑料要经过许多化学反应等这样一些能耗高、三废多的过程。木材一般经过锯、铣、刨、钻等工序就可制成各种元件,通过榫槽、简单的金属构件或胶粘剂可方便地将它们组装成制品。可见木材的加工与木制品的生产主要是通过机械加工手段,改变木材的大小与形状制得元件,然后组配成制品的过程。这个过程中几乎没有相变和化学反应,因此能量消耗和废水、废气的排放均很小,虽有一些刨花、锯末等废弃物,但至少也可将它们燃烧用于提供能源。 使用过程:(对书上的三个方面的补充) 木材是一种多孔轻质材料,导热系数较小,为热的不良导体。木材或木质人造板作为墙体或装饰材料,对居室的温度具有调节作用。 木材具有吸湿与解吸作用,调湿性是木材的独特性能之一。用木质材料作为墙体或装饰材料,能直接缓和室内空间的湿度变化。这样可减轻壁体结露、物体腐朽以及细菌大量繁殖等不利现象的发生,并为人类生活提供舒适的湿度环境。另有研究表明,经木材装修的住宅与未装修的住宅相比,其室内温湿度条件明显更适宜于人类生活。

环境工程专业硕士研究生培养方案﹙083002﹚学习资料

环境工程专业硕士研究生培养方案﹙083002﹚ 一、培养目标 为了培养德、智、体全面发展的环境工程专业人才,要求所培养的硕士研究生: 1、具有高度的政治理论水平和觉悟,认真学习邓小平理论,坚持四项基本原则,能够用辩证唯物主义观点观察和分析事物。遵纪守法,有良好的道德品质和团结合作精神。爱祖国、爱人民、热爱社会主义,为我国的社会主义建设服务。 2、具有严谨的治学态度,实事求是的科学精神,坚实的环境工程基础理论知识、专业知识及熟练的实验技能。能够独立进行科学研究,勇于探索、创新,能够利用现代先进的技术和手段,解决环境污染的理论与实际问题,能够熟练地阅读英文专业书刊,并能用英文撰写环境工程专业方面的研究论文。并能够胜任政府部门、规划部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研机构、高等院校的环境技术管理、设计、施工、科研、教学和研究开发等工作。 3、身体健康。 二、研究方向 A、水污染控制; B、大气污染控制; C、环境监测技术; D、固体废弃物资源化; E、环境功能材料。 三、学习年限 学习年限为三年。大约用一年时间完成硕士学位必修课和选修课的学习,至少获得35学分;另约二年时间进行科学研究,完成硕士学位论文并通过答辩。如果研究生在三年中尚未完成学业,经批准可适当延长学习时间,但最多不得超过二年。 四、课程设置 见课程设置表。 五、考核方式 研究生的必修课(公共课、专业基础课、专业课)均为考试课程,选修课可根据情况采取考试或考查的方式进行考核。考试课程按百分制评定成绩,学位课75分为合格;考查课程按优秀、良好、及格和不及格四级记分制评定成绩。考核成绩由主讲教师评定并签名后交学院研究生教学秘书,登记在《研究生成绩登记表》中。 六、学位论文 研究生在导师指导下,通过调查研究和查阅文献,确定自己的学位论文题目及研究提纲。由研究生本人在第三学期以书面形式写出开题报告,在教研室进行交流和修改。研究题目应有学术意义或实用价值。研究生应在导师的指导下独立开展研究工作并完成整个学位论文。

环境材料学复习重点

环境材料学复习重点 一、名词解释(6个) 1、环境材料:是指在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能的 人类所需材料。 2、材料环境负荷值:指对某一具体材料在其生产过程中耗用的资源和能源的多少,以及其 向环境排放的废弃物(气态、固态和液态之和)多少的综合值。 3、材料的生命周期:是指从原料采集和处理、材料制造、产品制造、运输、销售、使用、 再循环、直至最终处理和废弃等环节组成的生命链。 4、生命周期评价(LCA):是对材料和产品进行环境表现分析的一种重要方法。具体是通 过确定和量化与评估对象相关的能源消耗、物质消耗和废弃物排放,来评估某一产品、过程或事件的环境负荷。 5、酸雨:大气中二氧化硫和一氧化氮在强光照射下进行光化学作用,并和水汽结合而形成 硫酸和硝酸,使得雨雪pH下降,一般将pH小于5.6的雨称为酸雨。 6、再生资源:在社会的生产、流通、消费过程中产生的不再具有使用价值而以各种形式储 存,但可以通过不同的加工途径而使其重新获得使用价值的各种物料的总称。 7、循环经济:是指在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品 消费及其废弃的全过程中,把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。 8、腐植酸:是动、植物遗骸,主要是植物遗骸经过微生物的分解和转化,以及地球化学的 一系列过程形成和积累起来的一类有机物质,广泛存在于风化煤、泥炭和褐煤中。 9、避害技术:将有害物留在生产过程内部处理,将有害物在进入环境之前转化为无害物, 在排放到环境以前进行消化,避免污染环境生态加工技术。 10、材料生产的资源效率:某一生产过程中所产出的所有产品占所投入原料总量的百分比。 11、固体废弃物:指人类在生产、加工、流通、消费以及生活等过程中提取目的组分之后而 被丢弃的固体泥浆状的物质。 12、复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。 13、吸附材料:具有多孔结构和巨大的比表面积的材料,常见有活性炭,活性炭纤维,沸石 分子筛,活性氧化铝等。 14、PM2.5:指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。 二、填空题(4个) 1、全球面临的五大环境问题包括温室效应、臭氧层破坏、有毒物质污染、酸雨、生态环境 破坏。 2、可降解塑料的三种类型:光降解型、生物降解型、光生物降解型。 3、环境材料的生态设计目标考虑的要素包括:先进性、协调性、舒适性。 4、我国“十二五”提出的环保四项约束性减排指标分别是:SO2、NOx、COD、NH4-N。 5、生态加工技术包括:再循环利用技术、避害技术、控制技术、补救修复技术。 6、材料资源的系统物质流包括:自然物质流、经济物质流、废弃物质流。 7、清洁生产的内容:1)能源2)生产过程3)产品。 8、膜材料按照孔径大小分为三种:微滤、超滤、纳滤。 三、简答题(3个) 1、简述一次能源与二次能源及其区别。 答:能源是指能提供能量的自然资源,它可以为人类提供所需要的电能、热能、机械能、光能、声能等。能源按照形成条件以二类:一类是在自然界现存在,可以用一定技术开发取得,

环境工程专业硕士研究生培养方案

环境工程专业硕士研究生培养方案 (2018年修订) 专业代码:083002 一、培养目标 1. 具有过硬的政治理论素养,坚定正确的政治方向,拥护中国共产党的领导;坚持四项基本原则,热爱祖国、遵纪守法、坚持真理、献身科学、学风正派、身心健康,有良好的道德品质和团结合作精神。 2. 具有正确的学术思想和良好的科学素养,了解环境科学的发展进程与趋势,勇于探索、创新;具有高度的环境意识和环境保护事业赋予的责任感,能够面向国际环境科学研究的前沿,为社会主义现代化建设服务。 3. 具备环境工程方面扎实的基础知识及解决实际环境问题的技能和能力;熟悉本专业发展前沿和学术动态;具备从事高等学校、科研机构、政府部门、环保企业单位的教学、研究及管理工作的能力。具备环境工程设计、施工和运营管理的能力。 4. 具有从事本学科科研领域研究方案设计、环境污染防治与修复原理技术研究及成果转化的能力,能够解决实际环境问题。 二、研究方向 本专业主要研究方向: 1.水污染控制技术 2.大气污染控制技术 3.固体废物资源化 4.土壤污染修复技术 三、学习年限 基本学习年限为三年。硕士学位必修课和选修课的学习需用一年时间完成,至少获得34学分(其中必修课不少于23学分);另约二年时间进行科学研究,完成硕士学位论文并通过答辩。如果研究生在三年中尚未完成学业,经批准最多可延长三年。 四、课程设置 见课程设置表。 五、课程学习

研究生的必修课(A、B、C)均为考试课程,选修课(D)可根据情况采取考试或考查的方式进行考核。考试课程按百分制评定成绩,学位课75分为合格;考查课程按优秀(90—100分)、良好(80—89分)、中等(70—79分)、及格(60—69分)和不及格(60分以下)五级记分制评定成绩。考核成绩由主讲教师评定并签名后交学院研究生教学秘书,登记在《研究生成绩登记表》中。 六、学位论文 学位论文的选题应体现本学科领域的前沿性和先进性,要与导师的科研任务相结合,符合国家社会经济发展的需求。研究生须在导师指导下,通过调查研究和查阅文献,确定自己的学位论文题目及研究提纲。 学位论文工作必须在导师的指导下,由研究生独立完成,应注意培养研究生的文献查阅能力、实验能力、数据分析与处理能力等。学位论文一般应包括:中、外文摘要、引言和评述、主要研究内容和结果的讨论,以及参考文献和必要的附录。学位论文实行盲审制度,研究生必须在答辩前一个半月递交毕业论文。盲审论文送审两份,若送审评议结果有一份不合格,经院学位委员会确认达不到学位论文要求,学生将延期一年再递交论文盲审通过后答辩;如果评议结果中有修改后再送审要求,修改后再送审,通过后方可答辩。学位论文答辩委员会由具有高级专业技术职务的专家5-7人组成,答辩委员会主席由校外专家担任,导师不参加学位论文答辩委员会。 七、培养方式与方法 硕士生的培养采取系统理论学习、进行科学研究和参加实践活动相结合的方法。既要使研究生牢固掌握基础理论和专门知识,又要培养他们具有从事科学研究、高校教学或独立担负专门业务工作的能力。在指导方式上采取导师个别指导和院系集体培养相结合,既要发挥导师的指导作用,又要善于利用院系集体培养的优势。 导师应教书育人,为人师表,全面关心研究生的成长,深入了解研究生各方面的情况,对研究生的困难应及时给予帮助或向有关部门反映。对研究生的学习和科研应严格要求,根据他们的原有基础和具体情况制订相应的培养措施,着重培养他们的自学能力和独立工作能力,并培养他们实事求是的科学态度和勤奋严谨的工作作风。 研究生应积极参加院系组织的学术讲座、学术报告和学术讨论会等有关学术活动(不少于10次,且不少于全部学术活动总数的60%),扩大自己的知识面和提高自己的学术水平。每次学术报告的参加者要有记录。院系要为研究生定期安排学生之间的讨论会和报告会,使他们在实践中得到锻炼并提高自身的表达能力和写作能力。

环境材料学作业

环境材料学作业 1.用无害的技术和工艺替代有害和污染的工艺是减缓环境恶化的一项有效措施,试分析环 境替代材料的研究现状及发展趋势。 2.用自己的理解给出环境材料的定义。 3.从人类的历史进程分析材料科学与技术的发展,找出材料与环境的关系。 4.你认为哪些材料可以属于环境材料?试从你身边找出一些环境材料的例子。 5.分析环境材料的研究内容应该包括哪几部分? 6.环境材料是材料和环境两大学科之间的一个交叉学科,考虑如何从交及学科这个角度去 发展环境材料。 7.根据你对可持续发展的理解,考虑如何实现(1)金属材料;(2)高分子材料;(3)无机非金 属材料(选一种)的可持续发展,并提出几项可具体实施的技术措施。 8.工业生态学的实质是将自然界生态自循环的概念引入工业生产过程,实现工业的良性循 环。结合材料工业的特点,考虑材料生产在理想的生态工业过程中的地位和作用。 9.分析材料的环境影响须应用LCA方法,分析资源效率要用到材料流理论。这两种方法都 是基于物质不灭和能量守恒原理建立起来的,试分析一下两者的异同之处。 10.从如何提高材料生产及使用的资源效率的角度,综述物质流分析方法的研究现状及发展 趋势。 11.在F-10理论中,强调只有将资源和能源效率提高10倍,才能消除由于人口增长及经济规 模扩大给环境带来的负面影响。在材料工业中要达到这一目标,你认为科学技术、管理和人才等因素各占多大比重,用数据说明最重要的影响因素是什么。 12.你认为材料的生态设计应该从哪几个角度考虑,应包括哪些内容,请按重要性排序。 13.作为一名材料工程师,你的公司需要你去开发一种新材料,你将如何考虑这种新材料的 环境性能? 14.从环保的角度分析一下,再生设计是属于末端治理还是初始端治理? 15.与生态工业学相比较清洁生产的局限性表现在哪些方面? 16.侧重末端治理的主要问题表现在哪几个方面? 17.选择一个你所熟悉的产品、事件或过程用LCA方法进行环境影响评价。

环境材料-深圳大学材料学院

深圳大学课程教学大纲 课程编号: 23209928 课程名称: 环境材料 开课院系: 材料学院 制订(修订)人: 杨海朋 审核人: 批准人: 2007年 7月18日制(修)订

课程名称: 环境材料 英文名称: Ecological Materials 总学时: 36 其中:实验课 0 学时 学分: 2 先修课程: 无 教材:《环境材料》,孙胜龙主编,化学工业出版社2002年 参考教材:《环境材料学》,翁端主编,清华大学出版社2001年 授课对象:材料科学与工程 课程性质: 专业选修 教学目标: 全面介绍各类环境材料,使学生系统地掌握材料在开发、应用、制备、加工、再生等过程中对环境造成的各种影响,在此基础上了解环境材料在不同领域中的应用情况。学生在完成本课程学习后,应能够: 1. 了解各类材料在整个生命周期内对环境可能造成的危害; 2. 积极主动地使用环境材料,自觉地去研究和开发环境材料。课程简介: 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、相互结合的交叉学科。本课程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、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。学习本课程重点在于深入理解环境材料这一概念的内涵,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哪些方面的影响,在此基础上了解环境材料在不同领域中的应用情况。本课程在教学上注重结合生活中的各种环境问题,如水污染,装修污染等,来介绍解决相关问题的各种环境材料。 教学内容: 1.环境材料概论 环境材料概念的建立过程;环境材料研究的内容;研究环境材料的意义;环境材料的研究历史;研究环境材料应注意的几个问题 2.环境材料评价方法 环境材料的判别依据;生命周期评价方法;生命周期评价方法运用实例;生命周期评价方法的局限性; 3.绿色包装材料 包装与环境的相互关系;绿色包装材料的类型;绿色包装材料的发展方向;绿色包装材料开发与设计原则;包装材料的法规与政策; 4.环境降解材料—降解塑料 普通塑料的环境负荷;降解塑料的主要类型及其制备;塑料降解机理;降解塑料在生产和生活中的应用;当前降解塑料存在问题与今后的发展趋势; 5. 绿色建筑材料 常见的传统建材及其环境危害;绿色涂料的类型;新型生态建筑

(完整word版)环境材料学考试复习

环境材料学考试复习 1.材料:人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。 2.材料分类: 按照物理化学属性:包括金属、有机高分子、无机非金属材料及复合材料 按照性能:功能材料、结构材料 按照用途:电子材料、建筑材料、能源材料、生物材料、航空航天材料、核材料、医用、包装、耐火等 3.按照应用程度:传统材料、新材料 4.材料科学:研究材料的组织、结构与性质的关系,探索自然规律。(偏重基础研究) 5.材料工程:材料必须通过合理的工艺流程才能制备出具有实用价值的材料,通过批量生 产才能成为工程材料。(偏工艺) 6.材料科学与工程:研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用效能以及它们之间 的关系。 7.材料四要素:性质,组成与结构,使用性能,合成与制备过程。 8.材料产业发展必须: 改变大量消耗资源、大量消耗能源、大量废弃及污染环境的现状 走与资源、能源和环境相协调的道路才是可持续发展的。 9.生态环境材料特点: 先进性,具有优良的使用性能,能为人类开拓更为广阔的活动范围和环境 环境协调性,能减轻地球环境的负担或者实现枯竭性资源的完全循环利用 舒适性,人们乐于接受和使用,使活动范围中的人类生活环境更加繁荣、舒适 10.生态环境材料指:同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性,或者能够改善环境的 材料。 11.环境协调性是指:资源、能源消耗少,环境污染小和循环再利用率高 12.固体废弃物:是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利 用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。 13.固体废弃物的特点:量大、类多、成分复杂;污染滞留长、危害强;治理终端,污染源 头。 14.固废处置:一方面,源头,减少、避免产生;另一方面,在利用、处理处置中,需要避 免二次污染。 15.固废对环境的危害:占用土地、污染土地、污染水体、污染空气、影响环境卫生、其他 危害。 16.“三化”原则: 资源化,资源化就是指采用适当的技术从固体废物中回收有用组分和能源,加速物质和能源的循环,再创经济价值的方法。 无害化,无害化是指对已产生又无法或暂时尚不能资源化利用的固体废物,经过物理、化学或生物方法,进行对环境无害或低危害的安全处理、处置,达到废物的消毒、解毒或稳定化,以防止并减少固体废物的污染危害。 减量化,减量化就是通过适宜的手段减少固体废物数量、体积,并尽可能地减少固体废物的种类、降低危险废物的有害成分浓度、减轻或清除其危险特性等 17.资源化的途径:物质回收、物质转化、能量转化。 18.“3C原则”:clean(避免产生),cycle(综合利用),control(妥善处置)

TiO2纳米材料

纳米TiO2材料 杨岳洋2015012012 目录 摘要 (2) 前言 (2) 简要介绍 (2) 一、TiO2的结构与性质介绍 (2) 二、TiO2光催化作用介绍 (4) 三、TiO2的制备方法介绍 (5) 1.气相法制备二氧化钛 (5) (1)物理气相沉积法 (5) (2)化学气相沉积法 (5) 2.液相法制备纳米二氧化钛 (5) (1)以硫酸氧钛为原料 (5) (2)溶胶-凝胶法 (5) (3)沉淀法 (6) 3.固相法合成纳米二氧化钛 (6) 主要进展 (6) 一、杀菌功能方面研究的进展 (6) 1.纳米二氧化钛抗菌特点 (7) 2.纳米二氧化钛的抗菌原理 (7) 3.国内外对纳米二氧化钛抗菌性的研究及应用实例 (7) 二、防紫外线功能方面研究的进展 (8) 三、光催化功能方面研究的进展 (9) 1.气体净化 (9) 2.处理有机废水 (9) 3.处理无机污水 (9) 四、防雾及自清洁功能方面研究的进展 (10) 五、纳米二氧化钛可作为锂电池、太阳能电池原料 (10) 六、在替代PVA上研究的进展 (10) 七、其它功能方面研究的进展 (11) 未来展望 (11) 归纳总结 (12) 一、研究难点 (12) 二、国内发展状况 (12) 三、应加强的研究方向 (13) 参考文献 (13)

摘要 本文主要以查阅大量文献的方式,而写出的一篇文献综述,以纳米TiO2材料本文以纳米TiO2材料的研发状况、应用及未来发展趋势为中心,介绍TiO2 的结构与性质,纳米TiO2的光催化特性,纳米TiO2的制备方法,纳米TiO2的应用,并根据我国纳米TiO2科研以及生产情况,指出我国纳米TiO2发展中存在的机遇与挑战,并展望了其近期的发展方向。 前言 近年来,纳米TiO2因其具有特殊的光、电等方面的性质,而成为材料科学领域研究热点。纳米TiO2的光催化作用可以把光能转变为电能和化学能,实现许多通常情况下难以实现或不可能进行的反应,利用太阳光作为可见光源来活化纳米TiO2,使其在室温下进行氧化还原反应,可以杀灭有害菌,清除污染物。此外,纳米TiO2本身具有优良的化学稳定性、无毒性、抗菌性广、长效,因此纳米TiO2已成为一种理想的治理环境的材料,在治理污染方面具有巨大的潜在应用价值。另外,纳米TiO2也被广泛地应用于人们的日常生活中,如用于太阳能电池、太阳能污水处理器、空气净化器、自清洁材料、化妆品、防护漆、抗菌材料、精细陶瓷及建筑材料等领域。目前,关于纳米TiO2的制备国内外研究都较多,人们已经得到多种制备纳米TiO2方法。 简要介绍 一、TiO2的结构与性质介绍 TiO 在自然界中存在三种晶体结构:金红石型、锐钛矿型和板钛矿型,其中 2 具有较高的催化活性,尤以锐钛矿型光催化活性[4]最佳。金红石型和锐钛矿型TiO 2 锐钛矿型和金红石型的晶型结构均由相互连接的TiO 八面体组成,两者的差别在 2 于八面体的畸变程度和八面体间相互连接的方式不同。两种晶型结构如图1-1所示[5]

环境材料学课后思考题

1 用自己的理解给出生态环境材料的定义。 答:生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能,并在其制备、使 用及废弃过程中对资源和能源消耗较少,对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。 1 你认为那些材料属于生态环境材料?举例说明。(举例之后还要简要说明一下) 答:比如:生态水泥、环保建材、降解树脂、环境工程材料 天然资源环境材料、电磁波防护类材料、电子功能材料领域的毒害元素替代材料 2 试用物质不灭和能量守恒的理论来说明材料与资源、环境的关系 答:众所周知,材料的生产往往要消耗大量的资源。当生产效率一定时,除有效产品外,大量的废弃物被排放到环境中去,造成了环境的污染。因此对材料的生产和使用而言,资源消耗是源头,环境污染是末尾。也就是说,材料的生产和使用与资源和环境有密不可分的关系。 2 图2-1是一个典型的开环工业生产链,从环保的角度看,若能实现闭环的工业生产链,可明显减少废弃物排放。请选择一个你感兴趣的产品设计一个闭环生产流程。 资能源资能源资能源 铁矿 污染物 4 选择一个你所熟悉的材料产品或过程,用物质流方法进行资源效率分析,并就如何提高资源效率提出具体的技术措施。 答:钢铁的资源效率高达10.4%,就是生产1t纯金属材料所消耗的原材料将近12t。具体技术措施:1)由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入废钢,可提高流程铁资源效率;2)由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入铁矿石等自然铁资源,可提高该流程铁资源效率。3)通过提高电炉钢比,提高铁资源效率。 5 根据你对可持续发展的理解,考虑如何实现(1)金属材料,(2)高分子材料,(3)无机非金属材料(选一种)的可持续发展,并提出几项可具体实施的技术措施。 金属材料:利用微生物冶金;代替含稀缺合金元素的新型合金材料和不含毒害元素的材料,以及废弃物无害资源化转化技术;少合金化与通用合金,形成绿色/生态材料体系,有利于材料的回收与再生利用。高分子材料:1)建立必要的法规,加强全民的环保意识;2)回收塑料,变废为宝:燃烧废旧塑料利用热能,热分解提取化工原料和改进操作技术、设备3)发展环境友好高分子:可降解塑料的开发和合成,采用生物发酵的方法合成的生物高分子。

环境材料学(可编辑修改word版)

1.简述材料在社会经济发展中的地位及其重要作用。 ①材料是国民经济和社会发展的基础和先导,与能源、信息并列为现代高科技的三大支柱。 ②16 实际以来,人类经历了两次世界范围的产业革命,均离不开新材料的开发。 ③21 世纪的经济仍然是建立在物质基础之上,随着世界经济的快速发展和人类生活水平的提高,现代社会对材 料及其产品的需求增长也更加迅猛。 2.用自己的理解给出生态环境材料的定义。 ①生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能,并在其制备、使用及废弃过程中对资源和能源消耗较少,对生态环境影响较小且再生利用率较高的 一类材料。(注意:环境、使用、经济三个性能) ②生态环境材料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料,或者那些直接具有净化和修复环境等功能的材料。 3.生态环境材料的特征是什么? 从材料本身性质来看,主要特征是: ①无毒无害、减少污染,包括避免温室效应和臭氧层破坏等。②全寿命过程对资源和能源消耗少。③可再生循环利用,容易回收。④材料的高使用效率等。 按照有关的研究报道和生态环境材料的要求,其特征有:①节约能源;②节约资源;③可重复使用;④可循环再生; ⑤结构可靠性;⑥化学稳定性;⑦生物安全性;⑧有毒、有害替代;⑨舒适性;⑩环境清洁、治理功能。 4.你认为那些材料属于生态环境材料?举例说明。(举例之后还要简要说明一下):比如:生态水泥、环保建材、降解树脂;环境工程材料;天然资源环境材料;电磁波防护类材料;电子功能材料领域的毒害元素替代材料5.材料是如何分类的?研究材料的四要素是什么? 根据材料的物理和化学属性分为:金属材料、非金属材料、有机高分子材料、复合材料;研究材料的四要素是:组成、结构、加工工艺及性能与用途。 6.在材料的合成与加工技术工艺过程中,如何赋予其环境协调功能? 通过分析材料的环境影响特征,得出环境负荷流动结构,将传统的材料和产品设计方法与LCA 方法相结合,从环境协调性的角度对材料和产品进行设计(即环境协调性设计),并结合LCA 思想,从实际生产过程出发,提出切实可行的生产工艺的改进措施。对大量消耗的基础材料产 业的生产等过程进行环境协调性改造,从根本上提高资源、能源利用效率,减少和消除污染以实现零排放工程,是材料产业环境协调性发展的治本之道。(还要用自己的 话阐述一下) 7.什么是生态设计?生态设计的目标是什么? 生态设计(ED)是指在材料和产品的设计中将保护生态、人类健康和安全的意识有机地融入其中的设计方法,故 又称为生命周期工程设计、绿色设计,或为环境而设计。生态设计的目标是降低各个过程综合环境负荷指标和降低总影响评价值。 8.生态设计与传统设计的根本区别是什么? 生态设计应使传统材料设计思想有新的转变。 传统设计是依据技术、经济性能、市场需求和相应的设计规范,着重追求生产效率、保证质量、自动化等以制造为中心的设计思想,将使用的安全、环境影响和废弃后的回收处理留给用户和社会。 生态设计的基本思想是在设计过程中考虑到材料和产品的整个生命周期对生态环境的负作用,将其控制在最小 范围之内或最终消除;要求材料减少对生态环境的影响,同时做到材料设计和结构设计相融合,将局部的设计方 法统一为一个有机整体,达到最优化。 9.生态设计的准则与目标是什么? ①减少拆卸工作量;②可预见性;③易于处理;④易于分离;⑤减少多样性 10.金属材料再生循环设计的基本原则及其相应的技术措施是什么?基本原则:材料可循环再生设计是在设计阶段就充分考虑材料的循环再生性,不仅比后期处理难度小,而且效益高。 相应的技术措施:通过加入最少的元素、循环容许的元素,或通过固溶强化、微细化强化、加工强化、相变组织强化 等保障材料性能,使材料可以循环再生。 11.可持续发展: 既可满足当代人的需要,又不损害后代人需求的发展,就是说经济建设与人口、资源和环境要协调发展,既能达到发展经济的目的,又能保护人类赖以生存的自然资源和 环境,使人类能够连续不断地发展。 12.清洁生产的含义是什么? 对生产过程及其产品连续地实施集成的、预防性的环境 保护战略,以减少生产对人类及其环境的风险,就过程而言,它包括节约原料和能源,革除有毒原材料的使用,减 少各种废物排放量和危害性,对于产品而言,则要求减少从生产原材料到产品报废后最终处理的“产品生命周期” 对人类及其环境的不利影响。 13.清洁生产包括那些内容? ①选择清洁原材料和能源。②选择无污染和少污染的替代产品和清洁工艺、设备。③强化生产技术管理和技术改造,提高物质流在生产全过程中资源、能源综合利用率。④减少生产排泄物,以最小量的投入获得最高的产出、最少的污染,并高效率、低费用处理和处置必排的少量污染物。 14.什么是3R 原则? ①减量化原则(Reduce):要求用较少的原料和能源投入, 达到既定的生产目的或消费目的,以便从经 济活动的源头就注意节约资源和减少污染。 ②再使用原则(Reuse):要求产品和包装能够以初始形式 使用和反复使用,减少一次性用品,延长产品 使用寿命。③再循环原则(Recycle):生产出来的制品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源而不是 不可 恢复的垃圾。生产一件制品只是完成了一半工作,关键是应设计好在制品达到寿命期后如何处理。 15.净化大气中的氮氧化物通常有哪些方法? 主要有吸收法、吸附法和催化还原法。①液体吸收法:用水或酸、碱、盐的水溶液来吸收大气中的氮氧化物,以达到净化的目的。②活性炭吸附法:活性炭对低含量的氮氧化物有很强的吸附能力。③催化还原法:在一定温度和有催化剂存在的条件下将氮氧化物还原为无害的氮气和水。 16.综述全球气候变暖的技术措施。(主观题) ①保护森林、造林绿化是减少温室效应的重要措施。 ②减少CO2 的排放量是减缓增温的重要保证。因 此,我们应提高能源利用效率和采用清洁能源。 17.综述防治重金属污染有那些方法与途径。(主观题) 重金属污染物治理传统上主要依靠化学处理法,优先控制排放的含六价铬废水的现行处理方法是化学还原法、电解法、离子交换法、活性炭吸附法和反渗透法等其中主要使用的是化学还原法,常用的还原剂有焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合獍和铁粉等。 至于对多数含低价态重金属污染物的治理还采用硫化法或絮凝法。通常会利用天然矿物材料作为吸附剂来 处理水中或者土壤中的重金属污染。主要的黏土矿物有 沸石、蒙脱土、高岭土等。 《环境材料学》复习题 1.材料是国民经济和社会发展的基础和先导,与能源、信息并列为现代高科技的三大支柱。 2.在我国资源的开发和利用中面临“高投入、低效率、高污染”的问题。 3.材料的生产和使用对资源的间接消耗指:在材料的运输、储藏、包装、管理、流通、人工、环境迁移等环节造成的资源消耗

环境工程-河南师范大学

环境工程专业硕士研究生培养方案 ﹙专业代码:083002﹚ 一、培养目标 1、具有过硬的政治理论素养,坚定正确的政治方向,拥护中国共产党的领导;遵纪守法,学风正派,身心健康,有良好的道德品质和团结合作精神;贯彻执行科学发展观,能够面向国际环境科学研究的前沿,为社会主义现代化建设服务。 2、具有正确的学术思想和良好的科学素养,了解国际环境科学发展趋势,勇于探索、创新;具有从事环境科学研究与实际工作的学科基础和基本技能。 3、能够独立进行科学研究,利用现代先进的技术和手段,解决环境污染的理论与实际问题;熟练查阅中外文专业文献,并能撰写环境工程专业方面的研究论文。 二、研究方向 本专业主要研究方向: 1、水污染控制 2、大气污染控制 3、固体废物资源化 4、土壤修复 三、学习年限 学习年限为三年。大约用一年时间完成硕士学位必修课和选修课的学习,至少获得34学分;另约二年时间进行科学研究,完成硕士学位论文并通过答辩。如果研究生在三年中尚未完成学业,经批准可适当延长学习时间,但最多不得超过二年。 四、课程设置 见课程设置表。 五、考核方式 研究生的必修课(公共课、专业基础课、专业课)均为考试课程,选修课可根据情况采取考试或考查的方式进行考核。考试课程按百分制评定成绩,学位课75分为合格;考查课程按优秀、良好、及格和不及格四级记分制评定成绩。考核成绩由主讲教师评定并签名后交学院研究生教学秘书,登记在《研究生成绩登记表》中。 六、学位论文 研究生在导师指导下,通过调查研究和查阅文献,确定自己的学位论文题目及研究

提纲。由研究生本人在第三学期以书面形式写出开题报告,开题报告经导师审阅后,须公开答辩,接受检查,获得认可后,方可实施。研究题目应有学术意义或实用价值。研究生应在导师的指导下独立开展研究工作并完成整个学位论文。学位论文一般应包括:中、外文摘要、引言和评述、主要研究内容和结果的讨论,以及参考文献和必要的附录。在研究生进行学位论文的研究和撰写期间,导师应及时了解工作进展情况,并定期向院系报告。第四学期院系要组织一次研究生论文工作的阶段性工作汇报会。研究生论文完成后(应在5月份前完成论文的撰写、修改、印刷等工作)向院系提出进行论文答辩的申请,经批准后由院系确定论文评阅人和答辩委员会成员,并根据学校有关规定进行论文评审和答辩工作(答辩时间为5月下旬或6月上旬)。 七、培养方式与方法 硕士生的培养采取系统理论学习、进行科学研究和参加实践活动相结合的方法。既要使研究生牢固掌握基础理论和专门知识,又要培养他们具有从事科学研究、高校教学或独立担负专门业务工作的能力。在指导方式上采取导师个别指导和院系集体培养相结合,既要发挥导师的指导作用,又要善于利用院系集体培养的优势。 导师应教书育人,为人师表,全面关心研究生的成长,深入了解研究生各方面的情况,对研究生的困难应及时给予帮助或向有关部门反映。对研究生的学习和科研应严格要求,根据他们的原有基础和具体情况制订相应的培养措施,着重培养他们的自学能力和独立工作能力,并培养他们实事求是的科学态度和勤奋严谨的工作作风。 研究生应积极参加院系组织的学术讲座、学术报告和学术讨论会等有关学术活动(不少于10次),扩大自己的知识面和提高自己的学术水平。每次学术报告的参加者要有记录。院系要为研究生定期安排学生之间的讨论会和报告会,使他们在实践中得到锻炼并提高自身的表达能力和写作能力。 八、教学实践 教学实践是研究生的必修环节。研究生参加教学实践必须面向大学本、专科学生,参加教学第一线工作。教学实践活动的内容,可以是协助教师辅导答疑、批改作业、主持课堂讨论、协助导师指导本科生毕业论文等,或在教师指导下讲授一定时数的专业基础课。 研究生教学实践的工作量不少于36个学时,可按周次分散使用,也可相对集中,经教学实践考核合格者记2学分。研究生一般不得免修教学实践。具有两年以上高校教龄者方可申请免修,免修须经院主管领导批准。

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