环境功能材料--henhao教程文件.ppt

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1、环境功能材料--henhao环境材料的提出根本原因——科技的发展直接原因——环境问题（资源短缺和环境污染）MSE四要素（传统）使用性能材料的性质结构与成分合成与加工缺少一个要素：—材料的环境协调性评价（LCA,LifeCycleAssessment）与生态设计（ED,EcologicalDesign）现代材料的“五要素”山本良一提出环境材料性能三维坐标观点：具备多种功能的知识集约型材料。舒适性先进性环境协调性传统的材料研究、开发与生产，往往过多地追求良好的使用性能，而对材料的生产、使用和废弃过程中需消耗大量的能源和资源，并造成严重的环境污染，危害人类生存

2、的严峻事实重视不够。材料科技的发展能够解决材料设计、生产、使用、废弃、回收全过程的环境问题，必须改变过去追求最大限度发挥材料的性能和动能为出发点的做法。2.环境材料的基本概念环境材料的定义，国际上目前还没有形成统一的说法。从1993年以来，每两年举行一次的环境材料国际会议（TheInternationalConferencesonEcomaterials），及数次专题研讨会。（1994年开始每两年一次的Ecobalance国际会议。）1998年中国生态环境材料研究战略研讨会上给出的环境材料定义为：环境材料是指同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性，或者

3、能够改善环境的材料。1990年，日本东京大学山本良一教授率先提出环境材料的英文词汇：ecomaterial环境材料环境性能使用性能经济性能3.环境材料的内涵与特征环境材料的内涵：在尽可能满足用户对材料性能的要求的同时，必须考虑尽可能节约资源和能源，尽可能减少对环境的污染，要改变片面追求性能的观念。在研究、设计、制备材料以及使用、废弃材料产品时，一定要把材料及其产品整个寿命周期中，对环境的协调性作为重要评价指标，改变只管设计生产，而不顾使用和废弃后资源再生利用及环境污染的观点。不仅要讲科学技术效益、经济效益，还要讲社会效益，把材料科技与产业的发展目标与可持

4、续性发展的大目标结合起来。环境材料的特征：无毒无害、减少污染，包括避免温室效应和臭氧层破坏等；全寿命过程对资源和能源消耗少；可再生循环利用、容易回收；材料的高使用效率等。4.环境材料的研究内容国外：环境负担性评价技术及环境性能数据库；资源保护及再循环利用技术；与生态系统协调的材料及加工技术国内：材料的环境性能和环境性能数据库；降低材料环境负担性工艺和技术；开发环境相容性新材料和绿色产品；发展环境降解新材料及治理环境污染的高效环境工程材料阶段目标主要内容治表末端治理治理现在的污染，改善生态环境回归环境协调所有过程和产品与环境相容治本初始端治理预防污染，减少

5、污染的发生量国内现阶段，环境材料研究的三阶段：类别内容表1环境材料理论研究的主要内容材料的环境性能评价LCA方法学、环境性能数据库材料的可持续发展理论资源效率、材料流分析、工业生态学材料的生态设计生态设计理论、非材料化理论材料的生态加工清洁生产、再循环利用、降解、废物处理就学科的发展来说，环境材料的研究内容主要包括理论研究和应用研究（1）环境材料的理论研究（2）环境材料的基础研究类别内容表2环境材料应用研究的主要内容环境协调性材料天然材料、仿生材料、绿色包装材料、生态建材环境降解材料可降解塑料、生物降解性无机材料环境工程材料环境净化材料、环境修复材料、环

6、境替代材料二、环境材料的评价方法——LCA1.环境材料的判据2.生命周期评价方法——LCA(LifeCycleAssessment)3.材料的生命周期评价4.材料的生命周期评价实例二、环境材料的评价方法——LCA1.环境材料的判据环境材料在各自应用领域中具有良好的使用性能，在原料制备、产品制造、使用以及再生利用或者废弃物处理等环节中环境负荷最小或者有利于人类健康。环境材料环境协调性舒适性先进性1)一般性原则质量判据经济判据资源判据能源判据环境判据判断依据2)常见的环境指标及其表达方法能耗环境影响因子评价法(EAF)环境负荷单位法(ELU)生态指数(EI)

7、环境商值(EQ)生态因子法(ECOI)生命周期评价法(LCA)2.生命周期评价方法——LCALCA是目前比较流行的方法，该法也称为从摇篮到坟墓的评价方法，是一种综合性的评价方法。1)LCA方法的起源与发展LCA的发展可大致归结为三个阶段：思想萌芽阶段(60年代末，70年代初)学术探讨阶段(70年代中到80年代末)广泛关注与迅速发展阶段(80年代末以后)在美国SETAC和SPOLD的大力推动下，生命周期评价方法在全球范围内得到较大规模的应用。出台了ISO14040《环境管理——生命周期评价——原则与框架》,以国际标准形式提出对生命周期评价方法的基本原则与框

8、架二次能源危机，许多制造业认识到提高能源利用效率的重要性，于是开发出一些方法来评