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1、第三章材料的环境协调性评价方法第一节环境材料的判据一、一般性原则环境材料: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的材料。五个判据：质量判据、经济判据、资源判据、能源判据和环境判据。前两个判据属于材料的共性判据。后三个判据是环境材料所特别强调的判据,它们也可通称为环境性判据。1、质量判据：材料的质量则是能否制造有用器件的先决条件。因此,质量是材料的一个重要技术判据。由于性能或功能是所有材料的共同要求,有时将质量判据简称为性能判据。没有性能判据就没有人类所需材料的存在价值。
2、2、经济判据：以最少的投入得到最大的经济利益,是人类所追求的目的,也是材料的经济判据。3、资源判据：单位重量或单位体积的材料由最少的资源量构成或尽量多的由可再生资源构成。利用资源判据一方面要大力开发材料再生循环设计技术,尽量减少资源消耗,延缓资源枯竭速度和进度,另一方面还需研究材料的分离技术,提高材料的再生循环能力。4、能源判据：要求在材料的寿命周期循环中用最少的能耗获得最大效益,而且要求逐步用可再生能源、用自然能等取代目前大量使用的矿物能源。一方面可减少污染物的排放,另一方面达到经济可持续发展。5、环
3、境判据：在材料的生产和使用中重视三废的产生、排放和处置,遵守国际和国家的环境保护法令。表3-1各种材料的力学性能和能耗注:表中σb′=P′/σb,G′=P′/G,σ-1′=P′/σ-1材料力学性能/MPa能耗(P)/kW·h·kg-1能耗(P′)/kW·h·m-3单位体积m3及单位强度MPa的能耗kW·hσbGσ-1σb’G’σ-1’铸铁件400450001504.0～16.029.2～116.873～2920.65～2.60194～776EN1易切削钢3607700019316.0125.6348.9
4、1.63650.7EN24NiCrMo钢10007700049516.0125.3125.31.63253.1304不锈钢板5108600025032.0252.8495.72.941011.260Cu/40Zn板4003730014027.6230.7564.36.051612.1铝板300260009081.0218.7729.08.412430.0杜拉铝板5002600018081.0218.7437.48.411215.0镁合金棒19017500950115.0195.51028.911.172
5、057.96Al-4V钛棒96045000450200884.0920.819.641964.4尼龙66A-100棒8628502045.051.3596.518.002565.0PVC(R)板50168012.527.538.572022.923080.0钢筋水泥梁3810000233.157.56198.90.76328.7玻璃10030000--3.308.2582.50.28--硬木材14450060.50.3625.70.0860.0软木材5200030.50.2856.00.1493.3二、
6、常见的环境指标及其表达方法1、能源评价法：在材料的生产过程中,单纯用所耗能源的多少来衡量材料对环境的影响。举例来说,如生产同样1t重的钢、铝、水泥材料时,分别要消耗掉31.8、36.7、142.4百万焦耳的能量,显然生产水泥对环境影响要比生产钢、铝时对环境影响要大。2、环境影响因子评价法(environmentalassessmentfactorEAF)：将在生产某种产品时对环境影响各种因素给以综合考虑的方法,EAF=F[资源、能源、污染物、生物影响、区域作用……]3、环境负荷单位法(environme
7、ntalloadunit,ELU)：指每生产一个单位的产品时(如1kg),它的EAF值的大小。表3－2某些材料的环境负荷单位比较材料ELU/kg材料ELU/kg铁O.38锡4200锰21.0钴12300铬22.1铂42000000钒42铑42000000铅363石油0.163镍700煤0.1钼42004、生态指数（eco-point，EP）：指对某一过程或产品,根据其污染物产生的量及其他环境作用的大小,综合计算出该产品或过程的生态指数,判断其对环境影响程度,如依据此种方法求算的玻璃生态指数为148,而在
8、同样条件下,聚乙烯的生态指数为220,显然后者要比前者环境影响要大许多。5、环境商值(EQ)：环境商值是综合考虑废弃物的排放量和废弃物在环境中的毒性行为,用以评价各种生产对环境的影响。EQ值越大,废弃物对环境污染越严重。EQ=E×Q,式中:E为每生产1kg期望产品的同时产生的废物量,E=废物量/产品质量；Q为废物对环境的毒性。6、生态因子法(eco-indicator，ECOI)：主要考虑材料生产时对环境影响的影响量（environment
