材料与当代环境问题

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1、生态环境材料学主讲教师:王振峰E-mail:wangzf@zzu.edu.cn第二章材料与生态环境系统第1节材料在国民经济中的作用第2节材料资源的分布和循环特性第3节材料与当代资源问题第4节材料与当代环境问题第5节材料系统与自然系统第6节材料工业可持续发展的障碍第3节材料与当代环境问题材料生命周期排放污染物直接和间接地涉及所有环境问题，已经被人们接受。随着科学进步，对环境的潜在影响也不断被认识。生态环境材料的任务之一是研究生命周期过程中材料，对环境污染和对生态环境的破坏控制在最低限度的措施。材料和环境之间的关系存在动态性。引言海洋污染大气O3层的破坏温室效应引起全球的气候变化生物多样性减少酸

2、雨蔓延大气污染固体废气物污淡水资源缺乏:世界上有3/5的居民难以得到安全的饮用水森林覆盖率锐减:76×41.5公顷，年减2000万公顷。沙漠化:沙漠化面积多达40亿公顷（4×1013M2），每年约增600万公顷。2.3.1十大环境问题2.3.2环境污染的影响范围全球性:例如温室效应，臭氧层破坏，生物多样性锐减，海洋污染等；地域性:例如酸雨，富营养化，地域性人体危害等；地区性:例如噪声，臭味等。2.3.3材料生产、加工、使用、废弃对环境的影响排放大气污染物造成水体污染造成海洋污染排放固体废弃物其它影响1994年材料工业排放废物统计类别工业废水（万吨）工业废气（亿M3）固体废物（万吨）采矿，加工

3、140448328726377化学纤维520402219256橡胶制品15389567102塑料665920538建材及无机非矿物61010140671078水泥2704510186285黑色金属冶炼3046451514110812有色金属冶炼5074245242124金属制品979530569合计6677735050141141当年工业污染排放总量215410611348561681占工业排放总量百分数31.0%44.5%66.7%2.3.3.1大气污染大气污染按国际标准组织（ISO）作出的定义：大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进人大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时

4、间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。而人类生产活动是造成大气污染的主要原因。接触污染空气的健康后果是严重的，在全球范围内，估计因室外空气污染造成的死亡人数为２０万～５７万，相当于年死亡总人数的０.４％～１.1％，而对健康的影响范围更大。大气污染物按其来源可分为一次污染物和二次污染物，一次污染物是指直接由污染源排放的污染物，二次污染物为大气中一次污染物之间或一次污染物与大气的正常成分之间发生化学作用生成的污染物。大气污染物按其存在状态可分为颗粒污染物和气态污染物。人类生产活动是造成大气污染的主要原因。中国大气污染物来源中，燃料燃烧占７０％，工业生产占２０％，交通运输占１０

5、％；中国原材料行业能源消耗约占工业能耗的40%。因此，材料在生产、加工使用过程中的问题的环境污染问题，必须引起足够的重视。大气污染物的形成和分类污染源种类原因主要大气污染物自然火山爆发，森林火灾，土壤风化SO2,CO2,沙尘等人为工业电力，冶金，机械，建材，化工，轻工等烟尘，SO2,CO2,CO,H2S,NOx，有害化合物交通运输汽车，飞机，火车，船舶SO2,CO2,CO,H2S,NOx，Pb,碳氢化合物等农业农业硫化合物、含氮化合物、卤素化合物和甲烷居民生活炊饮，取暖，垃圾烟尘，SO2,CO2,CO,H2S,NOx，碳氢化合物2.3.3.2水体污染水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了

6、该物质在水体中本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理特征、化学特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活的作用。无机无毒物:包括沙粒、矿渣一类的悬浮物，酸、碱、氮、磷等植物营养物。这类污染物，可造成水体富营养化、水体ＰＨ值和硬度变化、妨碍水体的自净能力。无机有毒物:主要有氰化物，主要来自电镀废水、高炉的煤气的洗涤、冷却水、化工厂的含氰废水等；砷，来自工业含砷废水；重金属毒性物质，汞、镍、铬、镉等，主要采矿和冶炼产生的废水、废气和矿渣。重金属毒性物质进人人体造成积累性中毒，最终造成危害。有机无毒物:这一类无毒物多属于碳水化合物、蛋白质脂肪等自然生

7、成的有机物在厌氧微生物作用下生成甲烷、二氧化碳，与好氧微生物作用放出硫化氢、硫醇等。在一般情况，有机无毒物转化，要消耗氧会使水体溶解氧浓度急剧下降导致鱼类及水生生物死亡。有机有毒物:多数是人工合成的有机物质，来自高分子材料、农药、染料和石油化工生产过程和使用过程排放的污水，种类繁多其中危害最大的为有机氯化合物和多环有机化合物。这类污染物都有害于人体健康和生物生长，严重的可以致癌水中污染物种类1999年全国废水