环境材料论文

环境材料90年代初,在可持续性发展理论和应用的推动下,国际材料界出现了一个新的领域——环境材料,在这种材料的研究和开发的过程中,既要追求良好的使用性能,又要深刻认识到自然资源的有限性和尽可能降低废弃物排放量,并在材料的提取、制备、使用直到废弃与再生的整个过程中都尽可能地减少对环境的影响。

环境材料的英文名称Ecomatarial,它是Environment Conscious M aterial或者Ecological Material的缩写,也就是说这种材料是具有环境意识、考虑环境、考虑生态学的材料。

它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少,废弃后能够回收再生利用的可能性比较大,其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。

因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。

生态环境材料的研究内容比较广泛,归纳起来可以概括为材料的环境协调性评价,生态环境材料的设计,材料在制备加工中的环境协调技术包括零排放和零废弃加工技术,以及材料在使用过程中的环境协调性技术如制备环境协调性制品等等。

具体从材料的性能上来说主要包括以下几个方面:再生利用型材料,包括再生的可以降解的塑料、在家用电器中能够加以回收利用的电路基板,在生产和使用过程中污染较少并且能够回收再生的纸张等。

能够经自然界微生物分解或者能够自动降解的材料如新型的包装袋,由天然材料加工成的高分子材料等。

为净化环境和防止污染而设计的材料如新型的不释放有害气体的墙体材料,高吸油性树脂等。

替代传统有污染的材料的新型材料如冰箱内的全无氟制冷剂等。

与洁净能源相关并且能够利用它们的材料,如燃料电池中的储氢材料。

环境材料有区别于传统材料的特点。

环境材料的主要特点就是在保证了它们具有良好的使用功能的前提下,在其生产、使用和回收处理过程中对资源的利用率很高并且在上面的三个过程中对生态环境无副作用。

而传统材料在上面三个方面的效果往往是比较差的。

长期以来，人们忽视了材料的开发和应用必然受到生态环境的影响和制约。

大规模地生产人类生存所必须的材料总是意味着一定程度上损害生态环境。

为了人类的生存和发展，人们所面临的课题，即如何生产将环境负荷减至最低，再生率增至最大的材料。

日本东京大学山本良一等在90年代初提出新的研究领域“环境材料”E comaterials（Environmental Conscious Materials）或 Ecolo gical Materials。

到目前为止，关于环境材料尚没有一个为广大学者共同接受的定义。

最初，一些学者认为环境材料是指那些不仅具有优异的使用性能，而且从材料的制造、使用、废弃直到再生的整个生命周期（life cycle）中必须具备与生态环境的协调共存性以及舒适性的材料。

经过一段时间的发展，一些学者认为，环境材料是赋予传统结构材料，功能材料以优异的环境协调性的材料；或者指那些直接具有净化和修复环境等功能的材料。

即环境材料是具有系统功能的一大类新型材料的总称。

还有一些专家认为，环境材料是指同时具有优良使用性能和最佳环境协调性的一大类材料。

根据大部分人的理解，环境材料的概念可以概括为：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。

既包括经改造后的现有传统材料也包括新开发的环境材料。

特别值得注意的是环境材料的概念或定义应当是确定的或不变的,而判别环境材料的标准是随科学技术的进步而发展或变化。

当所有的材料都“环境材料化”了的时候，那么，环境材料这个术语也就完成了它的使命。

环境材料的三个特点：①先进性：能为人类开拓更广阔的活动范围和环境，发挥其优异性能。

在发展新材料、新技术体系时，既要考虑到技术环境负担的大小，材料本身对环境的污染程度，又要顾及材料使用时的传统性能（材料的先进性），在要求优异的使用性能这一点上，新材料与传统材料是相同的。

②环境协调性（优先争取的目标）：使人类的活动范围同外部环境协调，减轻地球环境的负担，使枯竭性资源完全循环利用。

在材料的生产环节中资源和能源的消耗少，工艺流程中采用减少温室效应气体的技术，废弃后易于再生循环。

材料及技术本身要具备环境协调性，这是区别于传统材料观念而增加的概念。

③舒适性：使活动范围中的人类生活环境更加繁荣、舒适，人们很乐于接受和使用。

关于环境材料的先进性、舒适性，不同人有不同理解，在实践中难以判断与把握，它只是一个定性的标准。

因此认为环境材料的特征可以具体改为功能性、经济性和环境协调性等。

这有利于环境材料的评判，也符合现实情况。

环境材料的设计思路是：在传统材料研究所追求的优异使用性能的基础上，充分考虑资源的有限性和尽可能降低环境负担等因素，采取有效措施，使材料具有能够再生循环利用的特性，从材料的设计阶段开始，就把材料的使用性能同保护地球生态环境、保障生活环境的舒适性充分结合起来，这是对传统材料技术与工程的革新。

环境材料与社会的可持续发展摘要系统地介绍了可持续发展的概念、思想实质及其要求；综述了环境村料的由来、研究开发现状，并就我国的可持续发展和环境材料状况提出了一些建议。

关键词社会可持续发展环境材料生态材料前言随着人类社会的不断发展，物质文明与地球有限的资源之间的矛盾日益尖锐，生产力的飞速发展对环境的影响越来越为人们所关注。

人类在利用先进的科学技术和自然资源创造大量的物质财富的同时，因为对自然界的破坏而面临新的生存威胁。

保护环境，走可持续发展道路，才符合人类发展的长远利益。

材料是人类的基本资源之一，要实现人类的可持续发展，必须实施材料的可持续发展战略。

1 可持续发展(Sustainable development)发展是文明社会的永恒主题。

二战后，人类社会的发展理论经历了一个从“经济增长理论”到“经济社会综合协调发展理论”，再到“可持续发展理论”等渐进深化的过程。

在中国，《“九五”计划和 2010年远景目标纲要》把社会发展问题提到了战略高度，并把人的发展放到战略主导地位。

中国的基本国情表明，走一条具有中国特色的可持续发展道路是现代化的必然选择。

1．1 可持续发展内涵可持续发展思想认为发展与环境是一个有机的整体。

它主要涉及到人口、资源、生态、环境、经济、社会等方面，主要内容包括三个方面资源与生态环境可持续发展、经济可持续发展、社会可持续发展。

1)可持续意义上的发展包括经济发展、社会发展和生态环境的发展。

2)可持续发展以自然资源为基础，同环境协调能力相适应。

3)可持续发展要求体现出环境资源的价值。

4)可持续发展以提高生活质量为目标，同社会进步相适应。

5)可持续发展的实施以政策和法律体系为条件，强调“综台决策”和“公众参与”。

把可持续发展概念仅仅理解为经济(GNP)的持续增长是不全面的．1．2 可持续发展思想的实质可持续发展实质上是在多重因素的约束下，力求“发展”和“持续”两个相关变量和取最大值，达到这一最大值的途径就是可持续发展模式．可持续发展概念可表示为：对于未来任意时刻 t，社会生活指标体系各指标变化值之和或其速度均大于零口]．1．3 可持续发展理论的基本要求可持续发展理论的基本要求包括：1)可持续发展的核心是发展；2)全人类的共同努力是实现可持续发展的关键；3)生态文明是实现可持续发展的目标；4)公平性是实现可持续发展的尺度；5)社会的广泛参与是实现可持续发展的保证1．4 资源价值体系的建立可持续发展战略的关键在于建立资源价值体系．该体系应被视为可持续发展的基本条件。

资源的成本应能反映资源本身应有的价值及资源开发对环境的损害。

资源的成本主要包括三部分：资源开发或获取的成本；环境成本，即与资源的开发、获取、使用、再生有关的环境净化、环境损害及资源再生成本}用户成本，即资源使用后不能再为后代人所利用，从而对后代人所造成的损失。

2 环境材料(Ecomaterials)人类进人工业社会以来，随着生产活动的增加和工业污染物的大量排放，已引起生态环境日益恶化。

各种统计资料表明：材料及其制品是造成能源短缺，资源过度消耗乃至枯竭和环境污染的主要根源。

人类既期望获得大量高性能或高功能的各种材料，又迫切要求有一个良好的生态环境，以提高人民的生存质量，并使文明社会可持续发展。

因此，研究人类发展和生存所必需的材料及其工程技术与生态环境的关系，已引起各方面广泛的关注和重视。

2．1 环境材料概念的提出9O年代初，日本的山本良一教授提出了“环境材料”的概念，由此国际材料界出现了一个新的研究领域——环境材料，提出在研究与开发材料的过程中，既要追求良好的使用性能，又要深刻认识到自然资源的有限性和尽可能降低废弃物排放量的重要性，并在材料的提取、制备、使用直到废弃与再生的整个过程中都尽可能地减少对环境的影响。

所谓环境材料是指具有良好使用性能或功能，对资源和能源消耗少，对生态与环境污染小，再生利用率高或可降解循环利用，与生态环境相容和协调或对环境有一定净化和修复功能的一大类材料。

环境材料有三个重要特征：1)具有良好使用功能；2)具有较高资源利用率；3)对生态环境无副作用。

2．2 环境材料的研究与开发近年来，环境材料的研究方向主要集中在净化环境、防止污染、替代有害物质、减少废弃物、材料的资源化、利用自然能等方面，重点体现在纯天然材料、仿生材料、绿色包装材料及生态建筑材料等方面。

具体有以下八个方面：1)纯天然材料的开发和利用；2)环境兼容性涂层材料；3)汽车尾气净化用催化剂材料；4)生物降解材料；5)可再生及可循环制备和使用的材料；6)环境工程材料；7)降低环境负担性的材料加工工艺和技术；8)其它环境协调性材料及产品．3 环境材料与可持续发展可持续发展不仅包括经济、社会的人类发展，还包括生态环境的自然发展。

这两个方面互相依存，相辅相成，任何一方的非持续发展都将导致另一方的非持续发展。

生态环境的可持续发展要求，作为自然资源最重要的组成部分之一的材料，应具有良好的使用性能并与环境具有良好的协调性。

因此，环境材料是可持续发展的重要条件之一。

材料是构成社会的物质基础之一，而环境材料对社会发展的重要性更是不言而喻。

因此，环境材料必须具有可持续发展性，才能保证人类的可持续发展。

实现可持续发展与开展环境材料的研究、应用是统一的，它们有着共同的目标：改善人类的生存状况，使之利于全人类现在和未来的发展。

3.1 环境材料是实现可持续发展的必然要求可持续发展强调发展与环境的整体性。

《里约宣言》强调：“为实现可持续发展，环境保护工作应当是发展进程的一个整体组成部分，不能脱离这一进程来考虑。

”材料是重要的自然资源之一，是社会经挤发展的基础条件。

材料的生产、使用、废弃、再生整个过程都对环境有着巨大的影响、在研究材料的合理性和科学性时，将材料的生命周期循环过程中的环境负荷与材料的性能和功能及环境的承受能力统一于一体，力求二者的协调平衡是十分重要的。