生態(tài)環(huán)境材料導(dǎo)論第1頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六第一講環(huán)境問題與材料的關(guān)系一、地球環(huán)境問題二、重要的材料種類三、環(huán)境問題與材料的關(guān)系四、生態(tài)環(huán)境材料第2頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六一、地球環(huán)境問題1、地球環(huán)境問題的由來

1962年海洋生物學(xué)家、詩人R.Carson女士所著《寂靜的春天》出版被認(rèn)為是近代環(huán)境問題的開始。書中描述由于合成化學(xué)藥品DDT、六六六等過渡噴灑，害蟲雖被殺死，但對其它的益蟲、鳥類、魚類等所有的生態(tài)系統(tǒng)也造成了影響，以致在美麗的新英格蘭山野，如同“寂靜的春天”來臨一樣。

第3頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六肯尼迪政府接受了這個(gè)意見，1970年成立美國環(huán)境保護(hù)局也與此相關(guān)。1971年日本成立環(huán)境廳，1972年在斯德哥爾摩召開聯(lián)合國人類環(huán)境會(huì)議（UNCHE），1992年于里約熱內(nèi)盧召開聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)（UNCED）。提出可持續(xù)發(fā)展（SustainableDevelopment）的概念，將自然環(huán)境和人工開發(fā)兩個(gè)明顯矛盾的詞組變成協(xié)調(diào)并存的語句。

2008年中國環(huán)境保護(hù)局升格為環(huán)境保護(hù)部。第4頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六2、主要的地球環(huán)境問題目前最大的環(huán)境問題是人口爆炸式增長以及世界范圍內(nèi)現(xiàn)代文明的普及所帶來的后果。目前人口增長速度大約3人/秒，預(yù)計(jì)2050年達(dá)到100億。要養(yǎng)活新增人口，需要新增3億公頃農(nóng)耕地，新增道路、住宅1億公頃；反之，使森林減少4億公頃，從而導(dǎo)致二氧化碳排放量以每年7～14億噸的速度增加。第5頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六現(xiàn)代文明的普及造成嚴(yán)重的環(huán)境問題現(xiàn)代文明的一個(gè)很大的特征是通過大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)向大眾提供廉價(jià)而性能優(yōu)異的工業(yè)產(chǎn)品。對物質(zhì)的消費(fèi)第6頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六（1）全球氣候變暖（2）酸雨（3）臭氧層破壞（4）海洋污染（5）熱帶雨林減少（6）生物多樣性減少（7）荒漠化第7頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六二、重要的材料種類1、鐵2、硅3、碳第8頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六三、環(huán)境與材料第9頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六四、生態(tài)環(huán)境材料生態(tài)環(huán)境材料是指同時(shí)具有滿意的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性，或能夠改善環(huán)境的材料。第10頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六生命周期評價(jià)

（LifeCycleAssessment）發(fā)展史：（1）1969年，可口可樂公司委托美國中西研究所對不同包裝材料的總體環(huán)境影響進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上，對使用塑料飲料瓶容器的可行性進(jìn)行研究，并比較了復(fù)用式容器和一次性容器的整體環(huán)境影響。是歷史上第一例材料環(huán)境評價(jià)。（2）20世紀(jì)70年代，LCA方法開始成形。第11頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六（3）1991年，國際環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會(huì)（SETAC）出版《產(chǎn)品生命周期分析技術(shù)框架》；（4）1993年，國際環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會(huì)（SETAC）出版《生命周期評價(jià)指南：實(shí)踐準(zhǔn)則》；(5)1994年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）出版《生命周期評價(jià)：一般原則與實(shí)踐》；（6）1995年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）出版《生命周期評價(jià)：原則與準(zhǔn)則》，并在ISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)中為LCA保留了10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。（7）1996年，正式出版專業(yè)刊物《國際生命周期評價(jià)學(xué)報(bào)》（InternationalJournalofLifeCycleAssessment);（8）1997年頒布ISO14040《生命周期評價(jià)：原則與框架》，1998年頒布ISO14041《生命周期評價(jià)：目的與范圍的確定和清單分析》等。第12頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六LCA定義LCA是通過確定和量化與評估對象相關(guān)的能源消耗、物質(zhì)消耗和廢棄物排放，來評估某一產(chǎn)品、過程和事件的環(huán)境負(fù)荷；定量評價(jià)由于這些能源、物質(zhì)消耗和廢棄物排放所造成的環(huán)境影響；辨別和評估改善環(huán)境的機(jī)會(huì)。評價(jià)過程應(yīng)包括該產(chǎn)品、過程或事件的壽命全過程，包括原材料的提取與加工、制造、運(yùn)輸、使用、再使用、維持、循環(huán)回收，直到最終的廢棄。第13頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六生命周期評價(jià)實(shí)例分析1.聚乙烯購物袋和紙購物袋現(xiàn)象：聚乙烯購物袋廢棄后，不能自然降解，破壞生活景觀，造成環(huán)境污染第14頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六1.產(chǎn)品生命周期：

PE從原油開采開始，紙從伐木開始，經(jīng)過產(chǎn)品制造、使用，然后將使用后的一部分作再生循環(huán)處理，直到最后作無公害焚燒。第15頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六能耗、排放物等投入、產(chǎn)出量單位PE購物袋(1000袋）牛皮紙購物袋(1000袋）備注袋子尺寸每個(gè)袋重量厘米克27×13×496.8523×12×3921.0容量相同能耗千卡9930126000含回收的焚燒能資源消耗主要材料水千克千克原油7.0320.6木材43.32310輔助材料略大氣污染物二氧化碳二氧化硫氮氧化物碳?xì)浠衔锴Э丝丝丝?8.1381314449.9126204水質(zhì)污染物BODCOD克克痕量5.3650136固態(tài)廢棄物灰渣千克千克痕量0.20.20.8第16頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六2.食品包裝盒的LCA

現(xiàn)象：白色污染第17頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六能耗、排放物等單位紙盒(1000個(gè)）發(fā)泡苯乙烯盒(1000個(gè)）重量千克21.94.4總能耗：其中重油輕油電力蒸汽煤千卡千克千克千瓦時(shí)千克千克145.43.140.6031.52--1.5347.01.750.485.6113.8--資源消耗主要材料輔助材料千克千克木材6.11

舊紙17.70原油4.40發(fā)泡劑0.16大氣污染物二氧化碳二氧化硫氮氧化物千克克克43.60.080.1115.00.080.04水質(zhì)污染物BODCOD克克101300痕量痕量固態(tài)廢棄物污泥加工廢屑等千克千克1500197痕量194第18頁，共20頁，2023年，2月20日，星期六3.塑料飲料瓶和玻璃飲料瓶1.生產(chǎn)過程制造1000個(gè)容積1升的塑料飲料瓶需石油100千克；制造1000個(gè)容