《环境材料复习》PPT课件.ppt

绿色设计的概念绿色设计的概念： 绿色设计是指在产品整个生命周期内以绿色设计是指在产品整个生命周期内以产品环境属性产品环境属性为主要设计为主要设计目标，着重考虑产品的可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用目标，着重考虑产品的可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等性等功能目标功能目标，并在满足，并在满足环境目标环境目标要求的同时，保证产品应有的要求的同时，保证产品应有的基本功能基本功能、使用寿命使用寿命和和经济性经济性等，突出了等，突出了“生态意识生态意识”和和“以环境保护为本位以环境保护为本位”的设计观念。的设计观念。 针对产品绿色设计的观念，设计师应考虑以下几方面：针对产品绿色设计的观念，设计师应考虑以下几方面： 安全性：安全性： 设计不能危及使用者的人身安全及正常的生态秩序，产品的使用要充设计不能危及使用者的人身安全及正常的生态秩序，产品的使用要充分考虑到对人的安全性和对环境的无污染性。因此要慎重选材，放弃分考虑到对人的安全性和对环境的无污染性。因此要慎重选材，放弃或减少使用任何带有毒副作或减少使用任何带有毒副作 用的设计材料、粘接剂、印刷油墨以及用的设计材料、粘接剂、印刷油墨以及其他的配件等。其他的配件等。 节能性：节能性： 世界上各类资源日趋贫乏，人类的任何一种行为都应考虑到节约能源世界上各类资源日趋贫乏，人类的任何一种行为都应考虑到节约能源与资源，未来的设计应以减少用料或使用可再生的材料为基础，加强与资源，未来的设计应以减少用料或使用可再生的材料为基础，加强材料、能源以及其他资源的使用效率，提高产品效能，延长产品的生材料、能源以及其他资源的使用效率，提高产品效能，延长产品的生命周期，降低命周期，降低 产品的淘汰更换率。尽量采用节能新技术和省料新工产品的淘汰更换率。尽量采用节能新技术和省料新工艺，艺， 减少不必要的造型装饰。减少不必要的造型装饰。生态性：生态性： 应考虑到设计对环境保护所起到的重要意义，努力避免因设计不当和应考虑到设计对环境保护所起到的重要意义，努力避免因设计不当和选材的失误而造成的环境污染与公害。对此，人们应提倡使用无害于选材的失误而造成的环境污染与公害。对此，人们应提倡使用无害于环境的材料和在自然环境下易降解、易于回收的材料。环境的材料和在自然环境下易降解、易于回收的材料。社会性：社会性： 设计是时代文化的一种表征，任何设计都应考虑到对社会模式、文化设计是时代文化的一种表征，任何设计都应考虑到对社会模式、文化价值观、伦理道德及价值观、伦理道德及 精神领域等诸方面的影响。积极适应消费者的精神领域等诸方面的影响。积极适应消费者的环保心理，树立绿色消费意识。环保心理，树立绿色消费意识。环境材料的概念环境材料的概念： 环境材料是指那些不仅具有环境材料是指那些不仅具有优异的使用性能优异的使用性能，而且从材料的，而且从材料的制造、使用、废弃直到再生的制造、使用、废弃直到再生的整个生命周期整个生命周期中必须具备与生中必须具备与生态环境的态环境的协调共存性协调共存性以及以及舒适性舒适性的材料。的材料。 先进性：先进性： 发挥材料的优异性能，为人类开拓更广阔的活动范围和环境；发挥材料的优异性能，为人类开拓更广阔的活动范围和环境； 环境协调性：环境协调性： 减轻地球环境的负担，提高资源利用率，对枯竭性资源的完全循环利用，减轻地球环境的负担，提高资源利用率，对枯竭性资源的完全循环利用，使人类的活动范围同外部环境尽可能协调；使人类的活动范围同外部环境尽可能协调； 舒适性：舒适性： 使人们乐于接受和使用，使活动范围中的人类生活环境更加繁荣、舒适。使人们乐于接受和使用，使活动范围中的人类生活环境更加繁荣、舒适。臭氧层破坏的后果臭氧层破坏的后果（1）臭氧的减少使皮肤癌和角膜炎患者增加，也会损害人）臭氧的减少使皮肤癌和角膜炎患者增加，也会损害人的免疫系统，使传染病的发病率猛增。的免疫系统，使传染病的发病率猛增。（2）破坏地球上的生态系统。过量的紫外线影响植物的光）破坏地球上的生态系统。过量的紫外线影响植物的光合作用，使农作物减产。紫外线还可能导致某些生物物合作用，使农作物减产。紫外线还可能导致某些生物物种的突变。种的突变。（3）引起新的环境问题，过量的紫外线能使塑料等高分子）引起新的环境问题，过量的紫外线能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，结果又带来新的环境污染材料更加容易老化和分解，结果又带来新的环境污染光化学大气污染。光化学大气污染。酸雨的危害酸雨的危害危害生态系统危害生态系统水生生物不能存活水生生物不能存活土壤酸化土壤酸化建筑等受损建筑等受损可持续发展的内涵可持续发展的内涵 可持续发展是指既能满足当代人的需要，又不对后代人满足其需求能可持续发展是指既能满足当代人的需要，又不对后代人满足其需求能力构成危害的发展，是人口、经济、社会、资源、环境和生态系统相力构成危害的发展，是人口、经济、社会、资源、环境和生态系统相互协调的发展。互协调的发展。 可持续发展的核心是可持续发展的核心是发展发展，是在保证资源和环境可以永续利用的前提，是在保证资源和环境可以永续利用的前提下进行的经济和社会的发展。下进行的经济和社会的发展。赫尔曼赫尔曼.戴利戴利提出可持续性由提出可持续性由3 3部分组成：部分组成：（1 1）使用可再生资源的速度不超过其再生速度；）使用可再生资源的速度不超过其再生速度；（2 2）使用不可再生资源的速度不超过其可再生替代物的开发速度；）使用不可再生资源的速度不超过其可再生替代物的开发速度；（3 3）污染物的排放速度不超过环境的自净容量。）污染物的排放速度不超过环境的自净容量。可持续发展的重要意义及基本要素可持续发展的重要意义及基本要素 可持续发展的概念从理论上结束了长期以来把发展经济同可持续发展的概念从理论上结束了长期以来把发展经济同保护环境与资源相互对立起来的错误观点，并明确指出了保护环境与资源相互对立起来的错误观点，并明确指出了它们应当是相互联系和互为因果的。它们应当是相互联系和互为因果的。 它代表了当今科学对人与环境关系认识的新阶段，其包括它代表了当今科学对人与环境关系认识的新阶段，其包括三个基本要素：（三个基本要素：（1 1）少破坏、不破坏、乃至改善人类所）少破坏、不破坏、乃至改善人类所赖以生存的环境和生产条件；（赖以生存的环境和生产条件；（2 2）技术要不断革新，对）技术要不断革新，对于稀有资源、短缺资源能够经济有效地取得替代品；（于稀有资源、短缺资源能够经济有效地取得替代品；（3 3）对产品或服务的供求平衡能实现有效的调控。对产品或服务的供求平衡能实现有效的调控。资源：资源： 是指人类可以从自然界获得并用于生产和生活的物质。是指人类可以从自然界获得并用于生产和生活的物质。可耗竭资源：可耗竭资源： 在任何对人类有意义的时间范围内，资源质量保持不变，在任何对人类有意义的时间范围内，资源质量保持不变，资源蕴藏量不再增加的资源称为可耗竭资源资源蕴藏量不再增加的资源称为可耗竭资源。能源：能源： 指提供可用能量的资源。指提供可用能量的资源。能源的具体分类：能源的具体分类： 第一类第一类能源：来自地球以外，主要来自太阳辐射，也包括能源：来自地球以外，主要来自太阳辐射，也包括太阳能转化而成的矿物能源（煤炭、石油、天然气）。太阳能转化而成的矿物能源（煤炭、石油、天然气）。 第二类第二类能源：来自地球内部，如地热、核能。能源：来自地球内部，如地热、核能。 第三类第三类能源：来自地球和其他天体的运动作用，如风能，能源：来自地球和其他天体的运动作用，如风能，潮汐能，水能。潮汐能，水能。 中国的能源消费中国的能源消费以煤炭为主以煤炭为主，决定了能源消费有以下四个特，决定了能源消费有以下四个特点：点： (1) 煤炭在中国能源消费结构中占煤炭在中国能源消费结构中占76%，1995年煤炭消费量达年煤炭消费量达到到12.8亿亿t，居世界第一位。，居世界第一位。 (2) 中国消费煤炭的质量较差，动力煤实际灰份为中国消费煤炭的质量较差，动力煤实际灰份为27%左右，左右，中国煤炭储量中全硫平均含量在中国煤炭储量中全硫平均含量在1.11.2%,硫份大于硫份大于1.5%的的煤炭超过煤炭超过20%。 (3) 中国消费煤炭经过洗选的比例很低。中国消费煤炭经过洗选的比例很低。1995年，入洗率仅为年，入洗率仅为20 %左右，主要供应炼焦和化工行业作燃料。左右，主要供应炼焦和化工行业作燃料。 (4) 煤炭发电和燃烧过程的污染治理仍处于较低水平。煤炭发电和燃烧过程的污染治理仍处于较低水平。1995年年火力发电平均除尘效率已超过火力发电平均除尘效率已超过96%，但脱硫、脱碳等控制污，但脱硫、脱碳等控制污染的行动还处于示范阶段。染的行动还处于示范阶段。环境负荷：环境负荷： 所谓环境负荷是指某一具体材料在其生产、使用、所谓环境负荷是指某一具体材料在其生产、使用、消费或再生过程中耗用的自然资源数量和能源数消费或再生过程中耗用的自然资源数量和能源数量，以及其向环境体系排放的各种废弃物，例如量，以及其向环境体系排放的各种废弃物，例如气态、固态和液态废弃物之总量。气态、固态和液态废弃物之总量。固体废弃物污染：固体废弃物污染： 在生产活动及其他活动过程中产生的各种固态半在生产活动及其他活动过程中产生的各种固态半固态和高浓度液态废弃物统称为固体废弃物，因固态和高浓度液态废弃物统称为固体废弃物，因这些固体废弃物对环境造成的变质现象称为固体这些固体废弃物对环境造成的变质现象称为固体废弃物污染。废弃物污染。 抑制环境退化加剧的趋势可以分别从抑制环境退化加剧的趋势可以分别从三个变量三个变量入手，即：入手，即：降降低污染强度低污染强度，减少人均收入减少人均收入或或减慢人均收入水平上升的速度减慢人均收入水平上升的速度和和控制人口增长控制人口增长。可调控变量可调控变量 最有调节控制弹性的变量就是最有调节控制弹性的变量就是经济活动的污染强度经济活动的污染强度。 通过大幅度降低污染强度而实现在人口总量绝对增长、人均通过大幅度降低污染强度而实现在人口总量绝对增长、人均收入水平日益提高的情况下抑制环境退化的目标。收入水平日益提高的情况下抑制环境退化的目标。 大幅度降低污染强度的目标在相当大的程度上要依靠大幅度降低污染强度的目标在相当大的程度上要依靠科技进科技进步步来实现。来实现。清洁生产：清洁生产： 清洁生产是通过产品设计、原料选择、工艺改革、生产过清洁生产是通过产品设计、原料选择、工艺改革、生产过程管理和物料内部循环利用等环境的科学化与合理化，使程管理和物料内部循环利用等环境的科学化与合理化，使工业生产最终产生的污染物最少的一种工业生产方法和管工业生产最终产生的污染物最少的一种工业生产方法和管理思路。理思路。 清洁生产的所有内容都围绕一个清洁生产的所有内容都围绕一个核心核心，即在工艺过程中，即在工艺过程中减少环境污染减少环境污染，实现经济效益、环境效益和社会效益的，实现经济效益、环境效益和社会效益的统一统一，最后实现可持续发展的，最后实现可持续发展的工业生产工业生产。清洁生产的主要途径 用无污染、少污染的用无污染、少污染的产品产品替代毒性大、污染重的产品；替代毒性大、污染重的产品； 用无污染、少污染的用无污染、少污染的能源和原材料能源和原材料替代毒性大、污染重的能替代毒性大、污染重的能源和原材料；源和原材料； 用消耗少、效率高、无污染、少污染的工艺设备替代消耗高、用消耗少、效率高、无污染、少污染的工艺设备替代消耗高、效率低、产污量大、污染重的工艺、设备；效率低、产污量大、污染重的工艺、设备； 最大限度地利用能源和原材料，实现物料最大限度的最大限度地利用能源和原材料，实现物料最大限度的厂内循环厂内循环；强化企业管理强化企业管理，减少跑、冒、滴、漏和物料流失；，减少跑、冒、滴、漏和物料流失； 对少量的、必须排放的污染物，采用低费用、高效能的对少量的、必须排放的污染物，采用低费用、高效能的净化处净化处理设备理设备和和“三废三废”综合利用措施综合利用措施进行最终的处理、处置。进行最终的处理、处置。物质再生循环的发展方向A.杂质无害化技术：杂质无害化技术：以使用再生资源为前提条件来生产材料，以使用再生资源为前提条件来生产材料，就得除去混进来得杂质或使其变得无害。就得除去混进来得杂质或使其变得无害。B.通用性材料：通用性材料：若以杂质的存在为前提条件若以杂质的存在为前提条件(允许杂质存在允许杂质存在)，那么材料的制造、使用方法，具有优良通用性的标准材料那么材料的制造、使用方法，具有优良通用性的标准材料则是研究的课题。则是研究的课题。C.长寿性材料：长寿性材料：延长材料得使用寿命，减少废弃。环境问题延长材料得使用寿命，减少废弃。环境问题是社会文化，社会体系及技术之间相互协调才能够解决的是社会文化，社会体系及技术之间相互协调才能够解决的大问题。作为技术工作者，不仅要适应再生循环，而且必大问题。作为技术工作者，不仅要适应再生循环，而且必须以锲而不舍的精神致力于材料和产品的再生循环。须以锲而不舍的精神致力于材料和产品的再生循环。生命周期评价：生命周期评价： 汇总和评估一个产品（或服务）体系在其整个寿命周期间的所有投入汇总和评估一个产品（或服务）体系在其整个寿命周期间的所有投入及产出对环境所造成的和潜在的影响的方法。及产出对环境所造成的和潜在的影响的方法。技术框架：技术框架： (1) 定义目标与确定范围；定义目标与确定范围； (2) 清查分析；清查分析； (3) 影响评价；影响评价； (4) 改善分析。改善分析。实际应用中的问题：实际应用中的问题： (1) 数据完整性和精度问题数据完整性和精度问题 (2) 完成费用较高完成费用较高 (3) 时间花费长时间花费长 (4) 计算机辅助评价问题计算机辅助评价问题