环境材料学第2章材料对环境的影响
环境材料学2篇
环境材料学环境材料学是研究材料和环境之间相互作用的学科。
它探讨了材料在环境中的性能表现以及对环境的影响。
在这篇文章中，我们将介绍环境材料学的基本概念、研究领域以及应用前景。
环境材料学关注材料在不同环境条件下的耐久性和稳定性。
研究人员通过实验室测试和长期暴露在不同环境中观察材料性能的变化。
他们关注的因素包括温度、湿度、光照、氧化作用等。
通过这些研究，我们可以更好地了解材料在现实世界中的表现，并为开发更持久、稳定的材料和产品提供指导。
环境材料学的研究领域涵盖了各种不同类型的材料，包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料等。
每种材料都有不同的性能和特点，需要根据具体的应用环境来选择合适的材料。
例如，在高温环境下使用的材料需要具有高温稳定性和耐腐蚀性，而在潮湿环境下使用的材料需要具有防水和防腐蚀的性能。
环境材料学的研究还包括材料的可持续性和环境友好性。
在当今社会，人们越来越重视材料的生命周期和环境影响。
因此，研究人员致力于开发可再生材料、生物降解材料和能源高效材料等。
这些材料具有更低的碳排放和对环境较小的影响，有助于减少资源消耗和环境污染。
环境材料学在各个行业都有广泛的应用。
例如，在建筑领域，环境友好材料被广泛应用于绿色建筑项目中，以降低能源消耗和减少对环境的影响。
在汽车工业，研究人员开发出轻量化材料，使汽车更加节能和环保。
在电子领域，环境材料的发展使得电子产品更加耐用和可靠。
总之，环境材料学是一个重要的学科，研究材料在环境中的性能和对环境的影响。
它对于开发环境友好材料和促进可持续发展具有重要意义。
随着人们对环境保护意识的提高，环境材料学将在未来有更广泛的应用前景。
(3000字，第一篇结束，继续写第二篇)。
2019年最新-环境材料学第二章 材料和环境-精选文档
多氯联苯污染
1984 印度，博帕尔
毒气
1986 苏联，切尔诺贝利 核泄露
20 000/200 000
甲基异氰酸脂剧毒农药泄漏 放射性污染
1986 瑞士，巴塞尔
水污染
30吨的剧毒硫化物、磷化物与含汞 的化工产品流入莱茵河
绿色和平视角
2009年中国环境事件一览(一)
• 从东北到华南的历史罕见旱灾 • 事件：从2009年一入春一直到11月，中国从东北、华北到华南、西南等地区连续性遭受旱灾侵袭，
1吨～7.3桶（原油） 600亿桶～82.2亿吨
英国皇家海军42型约克号驱逐舰 2019年2月17日已经抵达马岛海域
1990年海湾战争
• 美军使用的贫铀弹、高能微波炸 弹、集束炸弹等现代武器
• 600多口油井被点燃，并一直燃 烧了8个多月，最多时一天烧掉 80万吨原油
• 战争期间泄漏的石油，覆盖了１ ０００多平方公里的海域，污染 了５００多平方公里的海岸。被 伊拉克军队倾倒在科威特沙漠中 的６０００万桶石油，形成了面 积达４９平方公里的黑色油湖， 并浸入土壤深处，使科境内４０ ％的地下水资源遭受严重污染
范围之广与持续时间之长为历史罕见。 时间：2009年年初到年底 点评：中国不仅是温室气体的排放大国，同时也是气候变化的受害者。积极减排应对气候变化符合 中国人民的长期利益。促进低碳经济，用可再生能源取代煤炭是中国发展的必由之路。 重金属污染频发 • 事件：中国重金属污染事件频发。陕西凤翔因东岭冶炼公司铅排放超标，造成数百名儿童血铅超标； 湖南武冈市因企业污染造成儿童血铅超标的事件，354名儿童血铅“疑似超标”；湖南浏阳镉污染 事件已造成了两人死亡、500余人尿镉超标，厂区周边土壤、农田、林地等被污染。 时间：2009年8月 点评：针对诸如重金属这样的有毒有害物质污染，世界多个国家及地区已出台法规政策，强调对污 染的预防和避免，而非末端治理。我国目前水污染控制的着眼点很大程度上还集中在化学需氧量或 固体悬浮物等常规污染物，却放过了相当多的有毒有害物质。《清洁生产促进法》已经打好了一个 重要的基础，但是对于如何真正削减乃至消除有毒有害物质的排放，中国还需要尽快出台具体的行 动计划和时间表。 卢广获尤金史密斯人道主义摄影奖 • 事件：中国摄影师卢广以《关注中国污染》的专题摄影在美国纽约获得了第30届尤金史密斯人道主 义摄影奖 时间：2009年10月14日 点评：大量的有毒物质正在污染中国的河流，并威胁人们的健康。消除中国河流中的有毒物质是绿 色和平工作的最终目标。绿色和平呼吁中国政府尽快出台严格的政策推行无毒生产与无毒排放，我 们更要求企业立即停止使用这些有毒物质，公开他们的污染物排放信息，最终实现无毒排放。
[讲稿]材料对环境的作用和影响
![[讲稿]材料对环境的作用和影响](https://img.taocdn.com/s3/m/7d68b654a9956bec0975f46527d3240c8447a1f9.png)
材料对环境的作用和影响人类在创造社会文明的同时，也在不断破坏人类赖以生存的环境空间，人口膨胀、资源短缺、环境恶化成了当今社会经济发展面临的三大问题。
资源枯竭、环境恶化正对人类社会生存和社会经济稳定高速发展造成严重威胁。
在现代文明社会，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存环境，以提高人类的生存质量，并使文明社可持续发展。
从资源、能源和环境的角度出发，材料的提取、制备、生产、使用、再生和废弃的过程，实际上是一个资源消耗和能源消耗及环境污染的过程。
材料一方面推动着人类社会的物质文明，而另一方面又大量消耗资源和能源，并在生产、使用和废弃过程中排放大量的污染物，污染环境和恶化人类赖以生存的空间，显然材料及其产品生产是导致能源短缺、资源过度消耗乃至枯竭和环境污染的主要原因之一。
这促使各国材料研究者从头审视材料的环境负担性，研究材料与环境的相互作用，定量评价材料生命周期对环境的影响，研究开发环境协调性的新型材料¨。
境材料的分类：环境材料包括：环境工程材料、绿色包装材料、环境建筑材料、环境降解材料、环境净化材料、环境修复材料、环境替代材料等7类。
环境工程材料指对环境进行修复、净化或替代等防治环境污染过程中所使用的材料。
开发种类齐全的用于环境保护和修复的工程材料，是改善地球生态环境和环境材料研究的重要方面。
一般来说，环境工程材料可分为治理大气污染、水污染或处理固态废弃物等不同用途的几类材料。
在治理大气污染方面，目前的主要热点是开发脱除、转化燃煤和汽车废气排放的氮氧化物技术和材料H 4|，主要有吸附技术、分离技术和催化转化技术及其相应的材料。
废水中各种重金属离子吸附材料的开发，是水治理的一个重要组成部分。
如Cr(vI)离子的光催化型¨引，采用吸附有Zr的多孔性高聚物，在合适的pH值范围内As(m)，As(V)和se(V)被显著去除i采用某些天然粘土吸收重金属、多环芳烃、碳氢化合物和苯酚，可用于石油化工的污水净化等。
环境材料第二章
3、生态平衡 （1）生态平衡及其特征 生态平衡(自然平衡)：整个生态系统始终处于不停地运动和变
化之中, 经过长时间的演变过程, 生态系统趋于完善成熟, 系统内各 因素间能够相互适应、相互协调, 生物的种类和数量、结构和功能 以及物质和能量的输入、输出等可在长时间内处于相对稳定的状 态, 并在外来干扰下通过自我调节恢复到初始的稳定状态。
环境科学的性质:介于自然科学、技术科学与社会科学之间的 边缘科学, 是一门新兴的、综合性很强、由多学科到跨学科的庞大 科学体系, 它的研究内容在不断地充实和发展。
环境科学的分支学科:
属于自然科学方面的有环境工程学、环境材料学、环境地学、 环境生物学、环境化学、环境物理学、环境数学、环境水利学、 环境系统工程、环境医学等；
14
光学仪器 Nb,Sr,Ta,Ge,Be,Ga,B,Rb,Zr,Te,Cs
11
2001 年我国主要原材料工业的能源消耗统计
材料种类 矿产采选业 化学纤维制造业 橡胶制造业 塑料制造业 非金属矿物制造业 黑色金属冶炼 有色金属冶炼 金属制品业 材料产业合计 工业总能耗
能耗/万t标准煤 1419.14 1705.02 645.87 658.83 9980.87 17136.33 3892.76定的自我调节能力。人类 生产、生活行为对环境的影响不超过环境的净化能力时, 环境 可 以借助自身的调节能力使这些变化逐渐消失, 其结构和状态 得以 恢复。
(3) 资源性与价值性：
环境的资源性：是指人类社会生存发展都是环境不断提供物质 和能量的结果。
环境的价值性：是指人类生活在环境中, 没有环境就谈不上人 类 社会的发展。环境具有不可估量的价值。
◆材料对自然环境的作用程度 评价；
◆现用材料的合理性评价； ◆环境材料的论证体系及其标 准； ◆材料再生的合理性评价。
生态环境材料
（1）热反射玻璃 （2）高性能隔热玻璃 （3）自动调光玻璃 （4）隔音隔热玻璃 （5）电磁屏蔽玻璃 （6）抗菌自洁玻璃
V、建筑卫生陶瓷
建筑卫生陶瓷具有抗菌、灭菌、防霉、除臭等功 能的釉面砖、卫生洁具。 中国建筑材料科学研究院进行了稀土激活保健抗 菌材料的研制工作，并成功地应用于陶瓷釉面砖 的生产，制备出保健抗菌釉面砖。 生态陶瓷的典型材料为木材陶瓷。它是一种将天 然木材或其他木质材料浸渍于热固性树脂，比如 酚醛建材
主要内容
建材与环境 生态水泥和混凝土 建筑装饰材料 环境功能玻璃 建筑卫生陶瓷 辅助建材和建材化学品 固体废弃物在建筑中的应用
І 、 建材与环境
宏观上，中国建材年产量已达45-50亿t。能耗占全国总 能耗17％，年消耗煤2.2亿t。
1、建材对环境的影响
如何获得生态水泥
（1）低环境负荷水泥添加料 （2）生态水泥生产技术 （3）降低能耗的新工艺 （4）废弃物再生利用技术
2、生态混凝土
（1）环境友好型生态混凝土 （2）生物相容性生态混凝土
3、生态建筑
米兰:“24小时太阳报”新总部办公楼
III、建筑装饰材料
建筑装饰装修材料主要包括建筑涂料、壁纸、墙 布、铺地材料、人造板材、装饰石材等。 建筑装饰装修材料的作用是美化城乡建筑，家庭 居室，绐人们创造一个舒适、美观协调的工作环 境和生活环境。 化学毒性是建筑装饰材料的一项重要的环保指标 。
VII、固体废弃物在建筑中的应用
1．工业固体废渣在建筑材料中的综合利用 2．非金属矿产品与生态建材 3．生态型化学建材
谢谢 ！
4、贴面胶合板
在装饰中，贴面胶合板释放的高游离甲醛的 刺鼻气味，绐人们带来不小的痛苦和不便。 因此，必须对装饰胶合板甲醛释放量作出硬 性规定，同时加大低游离甲醛释放量贴面胶 合板关键技术的推广力度。
第二章 材料与环境
化学纤维制造业
橡胶制造业
993.13
630.43
金属制造业
合计
926.86
35117.27
39.97%
2.5 气、液、固态污染物的排放 除对资源和能源的消耗外，在材料的生产 和使用过程中，不可避免得要向环境排放 大量的各种污染物。 这些污染物主要包括废气、废水和固体污 染物，对环境影响很大。
可再生的资源 （生物体、水、森林、草地、 海洋、土壤等）
非再生资源（矿物、化石燃料等）
能源的分类 能源是指提供可用能量的资源，其种类繁多， 一类是比较集中且容易转化的含能物质， 称含能体燃料（燃料能源），如煤炭、石油、 天然气、沼气、氢等；另一类是可以利用的能 量过程（非燃料能源），如太阳辐射、风力， 潮汐等。
能源的分类
一次能源 常 规 能 源 二次能源
煤炭、油页岩、 燃料能 油砂、石油、 煤气、甲醇、焦碳、 源 天然气、生物 酒精、汽油、甲烷、 煤油、柴油、液化 质能 石油气、电力、蒸 非燃料 汽、热水 水能 能源 燃料能 源
新 能 源 非燃料 能源
核燃料
太阳能、海洋 能、风能、地 热能、潮汐能
电力、氢能
材料环
材料环的缺口
图2-1 材料环
2.2 材料在国民经济中的作用 材料与能源、信息并列为现代高科技的三大支柱。 我国已成为材料生产和消费的大国。 2.3 材料与资源、环境的关系
能源短缺、资源过度 消耗乃至枯竭 材料及其制品的生产 材料及其制品的生产 给生态环境带来严重的负担
2.4 材料加工和使用过程中的资源和能源消 耗 （1）全球资源和能源现状 非再生矿产资源方面：其中静态储量在50 年内枯竭的有16种；预测到21世纪中叶， 地球上的石油、天然气资源将全部枯竭。
环境材料学-第2章
换算成标准煤/Kg 0.714 0.971 0.129 4.850 0.340 1.710 0.404 0.770 1.030 1.030 1.250 1.440 1.710
– 能量的转换
热力学第一定律：能量守恒，能量一定等于功加失去的热量 热力学第二定律：热机效率，总要损失一些热
理解：
• 能量的损失包括能量数量的损失和能量品位的损失
2. Functions of Ecosystem 四大基本功能： 生物生产、 能量流动 物质流动、 信息传递
生态系统中物质循环与能量流动同时进行，相互依存，不可分割：
能量储存于物质之中，物质作为能量流动的载体或运转工具， 使能量沿着食物链而逐级转移；能量作为生物运动和生长的动力， 又促使物质反复的循环。
0.614
城市煤气 m3 16.747 106
0.571
品名 原煤 焦炭 蒸汽 氢气 一氧化碳 乙炔 电力 甲醇 乙醇 丙酮 乙醚
苯 乙烯
单位 Kg Kg Kg Kg Kg Kg 度 Kg Kg Kg Kg Kg Kg
发热量/J 20.934 106 28.471 106 3.768 106 142.353 106 10.090 106 50.242 106 11.933 106 22.693 106 30.355 106 30.355 106 36.844 106 42.245 106 50.326 106
of Chemical Elements in Material
§2.1 Ecological Environment Base
1. Ecosystem
– Ecology
研究生物与其环境之间、生物与生物之间相互关系的 一门科学。这里的生物包括动物、植物和微生物；环境是指 生物生活中的无机因素、生物因素和人类社会共同构成的环 境因素。
材料与环境的关系
材料与环境的关系材料与环境的关系密不可分，它们之间的相互影响在我们的日常生活中随处可见。
材料的选择、使用和处理都会对环境产生影响，而环境的变化也会对材料的性能和寿命造成影响。
因此，我们需要深入了解材料与环境之间的关系，以便更好地保护环境，同时利用材料的优势。
首先，材料的选择对环境有着重要的影响。
在工程设计中，我们需要根据不同的环境条件选择合适的材料。
比如，在潮湿的环境中，我们需要选择防水性能好的材料，以防止材料受潮而导致损坏。
另外，在高温、低温等极端环境中，我们也需要选择能够耐高温、耐低温的材料，以确保设备的正常运行。
因此，材料的选择直接影响着环境的保护和资源的利用。
其次，材料的使用和处理也会对环境产生影响。
随着工业化进程的加快，大量的材料被使用和处理，其中一部分材料会对环境造成污染。
比如，化学工厂排放的废气和废水对大气和水体造成严重污染，而一些塑料制品的使用和处理也会对土壤和水源造成污染。
因此，我们需要在材料的使用和处理过程中，采取有效的措施，减少对环境的影响。
另外，环境的变化也会对材料的性能和寿命造成影响。
比如，大气中的氧气、水汽等化学物质会对金属材料产生腐蚀，而紫外线、高温等自然因素也会对材料的性能和寿命造成影响。
因此，在材料的设计和选择过程中，我们需要充分考虑环境的影响，提高材料的抗腐蚀性能和耐候性能，以延长材料的使用寿命。
综上所述，材料与环境的关系是密不可分的。
我们需要在材料的选择、使用和处理过程中，充分考虑环境的影响，减少对环境的污染，同时利用材料的优势，保护环境，实现可持续发展。
只有这样，我们才能更好地保护环境，提高资源利用效率，推动社会的可持续发展。