长安大学生态材料重点题

第二章材料产业与生态1.一个完整的生态系统是由生产者、消费者、分解者、非生物环境构成。

2.生态系统定义：在一定的空间范围内，生物群落与生存环境之间通过物质循环与能量流动所构成的综合体。

即生态系统=生物群落+环境条件3.生态系统的四大基本功能：生物生产、能量流动、物质循环、信息传递。

4.生态平衡定义：整个生态系统始终处于一个不停息地运动和变化之中，经过时间的演变过程。

生态系统趋于完善成熟，系统内各个因素间能够相互适应，长期的相互协调，生物种类和数量结构和功能以及物质和能量的输入输出相互适应，长时间处于相对稳定的态度，并在处于外来干扰下自动恢复到初始稳定状态。

生态平衡又叫做自然平衡。

5.生态平衡的主要特征体现在：结构平衡、功能平衡、输入输出物质在数量上的平衡。

6.环境按形式上分：自然环境和人工环境。

功能上分：生活环境和生态环境。

大小分类：居室环境、庭院环境、城市环境、区域环境。

7.人类生活环境的主要特点：1）整体性与区域性2）变动性与稳定性3)资源性与价值性。

8.在生态系统中，物质循环和能量循环同时进行，两者相互依存，不可分割。

但两者也存在差别：能量在生态系统中流动是一种单项流失的过程，要保持体系的运转必须由太阳不断地提供能量；而物质在生态系统中流动是一种周而复始的循环运动。

9.环境科学定义：一门研究人类社会发展活动与环境演化之间的相互作用关系。

10.环境工程包括三方面内容：环境污染防治工程环境系统工程环境质量评价工程。

11.环境系统工程：就是利用数学物理学和生物学的原理，对环境的污染的防治工艺实验室模拟结果及污染系统实测数据经行系统的分析，并运用现代建立数学模型和污染模型，从而对污染的极其有关数据经行分析和测绘。

12.环境要素包括：物理要素、生态要素、社会要素。

13.环境质量评价：按空间属性：工程建设项目环境评价和区域环境评价；按时间属性：环境回顾评价和环境现状评价和环境影响评价;按内容可以分为要素评价和整体环境质量总体评价。

14.环境质量现状评价的方法：调查法、检测法、综合分析法。

15.根据人类活动的类型环境评价分为：单个建设项目的环境影响评价、区域开发的环境影响评价、开发规划和政策的环境影响评价。

16.材料与能源、信息，并列称为现代高科技的三大支柱。

17.化学元素在环境中的三大特征：普遍性、富集性、共生性。

18.影响金属寿命的因素：金属在地球上的总储藏量金属的资源消耗量生产量以及该元素物质的再生量。

19.材料流也成物质流，从材料的全寿命周期分析，从资源的开采开始，包括采矿、选矿、提炼、以及冶金制备、加工、储运销售、使用、维修在使用直至废弃。

20.材料流分析指对材料的物理流动分析，它对自然原始物质在开采、生产、消耗和废弃过程的分析，揭示物料在特定范围内的流动特征和转化效率，找出环境压力的直接来源，从而进行技术实施，提出相应的减少环境压力的解决方案。

21.生态学是研究生物与其环境之间，生物与生物之间相互关系的一门学科。

环境是指生物生活中的无机因素，生物因素，和人类社会共同构成的环境因素。

把地球上所有生物及其生活领域的总和叫做生态圈。

第三章材料的环境协调性评价1.生命周期清单分析是生命周期评价中对所研究的产品系统整个生命周期中输入和输出进行汇编和量化的阶段，即收集产品系统中定量或定性的输入和输出数据、计算并量化的过程2.生命周期清单分析包括数据收集规范、整理各工业清单内容、建立统计模型、用统计方法和输入输出法整理数据。

3.环境影响评估如单位消耗的物质强度方法、环境分数法、环境指数法和环境优先级法4.数据库方面的研究包括数据库框架、功能函数定义、数据组织结构研究、界面定义和数据转化。

5.生命周期又称为生命循环或寿命周期是指从自然中来在回到自然中去的全部过程，具体包括从自然中获取的最初的资源、能源，经过开采、原材料的加工、产品生产、包装运输、产品销售、产品使用、再使用，以及产品废弃处理等过程6.LCA的四个主要实施阶段就包括目的与范围的确定、生命周期清单分析、生命周期影响评价和环境改善评价7.LCA研究目的中须明确称述其意图、开展该项研究的理由以及它的使用对象。

即研究结果的接受者或预期交流对象8.范围：功能与功能单位、初始系统边界、地理边界、时间边界、数据质量要求9.功能与功能单位是对产品系统输出的量度，关系到环境清单的具体数值。

10.数据质量要求应考虑数据的时间跨度、地狱广度、技术覆盖面、准确性、覆盖率、代表性、一致性以及可再生性11.生命周期清单分析的目的是对产品系统的有关输和输出进行量化。

输入和输出可包括与该系统有关的对资源的使用，以及向空气、水体、土地的排放12.生命周期清单分析主要步骤：1数据收集的准备、2计算程序、3物流、能量流和排放物的分配13.计算程序步骤：数据的确认、数据与单元过程的关联、数据与功能单位的关联和数据的合并、系统边界的修改、数据缺失的处理14.LCIA的目的是从环境的角度，应用与数据与生命周期清单分析结果相关的影响类型和类型参数来考察产品系统，也为生命周期解散阶段提供信息15.LCIA特点：1由从摇篮到坟墓的角度出发，考虑了产品或生产的全过程2运用多种方式的分析手段，涉及资源利用和污染物排放的各个方面3利用功能单位方式对各种环境影响项目进行标准化。

16.LCIA必要要素：1影响类型、类型参数和特征化模型的选择2生命周期清单分析结果与分配3类型参数结果的计算17.国际上常用的特征化模型主要有：1负荷评价模型2当量评价模型3毒性、持续性以及生物累积性评价4总体暴露模型5点源暴露模型18.LCIA选择性步骤：归一化、分组、加权、数据质量分析19.生命周期解释的目的是基于生命周期清单分析和生命周期影响评价的发现，分析结果、形成结论、解释局限及提出建议，并以透明化方式报告解释结果20.生命周期解释的主要特征1为了满足研究的目的和范围的要求，在清单分析和生命周期影响评价结果基础上采取系统化的方法辨识限定、监察、评价与提交最终解释结果2无论是生命周期解释阶段内部还是生命周期评价或清单分析研究其他阶段之间，都是一种反复的过程3就确定的目的和范围，针对LCA或LCI研究的长处和局限，来说明LCA和其他环境管理技术之间的联系21.生命周期解释的主要步骤：1生命周期评价或清单分析研究结果基础上对重大环境问题的辨识2在完整性、敏感性和一致性分析基础上对生命周期评价或清单分析研究结果进行评价3得出解释结论、建议和最终报告22.重大环境问题上的辨识分配原则、边界划定准则、影响类型选择、类型参数及模型23.加权步骤：1用选定的加权因子对参数结果或归一化的结果进行转换2可能对各个影响类型中转换后的参数结果或归一化的结果进行合并24.数量质量分析：重要性分析、不确定性分析、敏感性分析25.生命周期解释评价：1目的与要求2完整性检查3敏感性检查4一致性检查26.LCA数据库简介：1spold数据格式2boustead model 数据库3weston model 数据库27.LCA评价软件：1simapro软件2gabi 软件与ecopro软件28.材料生命周期评价研究的重要性体现在三个方面：从环境污染总量上看，与材料相关的环境污染占很大比例，其次从LCA的研究体系来看，选择典型的常用材料进行评估。

最后材料生命周期评价和环境材料的研究代表者材料科学研究的一个新思路和方向29.MICA包括：性能要求、技术系统、材料流向、统计分析30.LCA局限性：应用范围的局限性、评估范围的局限性、评估方法的局限性、时间和地域的局限性31.LCA理论上的困难：客观性问题、计算模型的局限性、数据采集及质量分析方法的标准化问题、研究结果的不确定性32.LCA实际应用中的问题：数据完整性和精度问题、完成费用较高、时间花费长、计算机辅助评价问题33.LCA应用领域（工业）：产品系统的生态辨识与诊断、产品的生命周期的评价与比较、产品改进效果的评价、生态产品的设计与新产品的开发、循环回收管理及工艺设计、清洁生产设计34.LCA应用领域（政府）：制定环境政策与建立环境产品标准、实施生态标志计划、优化政府能源、向观众提供有关产品和原材料的资源信息、国际环境管理体系的建立第四章材料和产品的生态设计1引起资源枯竭的原因：大量开采，无限度使用，资源回收利用率低2提高环境效益的策略：1防止污染，废弃物减量，绿色生产，绿色技术 2生态环境设计 3再利用与再生3生态设计是指：在材料和产品的设计中将保护生态，人类健康和安全的意识邮寄的融入其中的方法，又称为生命周期工程设计，绿色设计，为环境而设计4生态设计目标主要考虑四个要素：先进性，经济性，协调性，舒适性5产品以其生命周期为中心有三个要素：成本，环境影响，性能6产品的综合价值包括：产品价值，经济价值，环境价值7生态设计的准则与目标是：1减少拆卸工作量 2可预见性 3易于处理 4易于分离 5减少多样性8生态设计方法与过程，从时间分类：1初步设计（概念设计） 2详细设计（基本设计） 3生产设计，从空间分类： 1材料设计 2功能设计 3外观设计9根据不同要求生态设计有两种类型：1现有材料生态化再设计 2新型生态材料的生态设计10目前生态设计方法主要有：系统设计，模块化设计，公理化设计，虚拟拆卸设计，长寿命设计，再生设计11从生产和使用的角度看有关材料再生设计的内容主要有四个方面：1对某种废弃物的直接再利用 2对某些零部件的回收再利用 3将某种废弃物作为原料在利用 4有关材料生产过程中的能源回收再利用，将废弃物作为原料在利用是一种较成熟的再利用思想12对于金属材料而言，易于循环再生要求建立三个基本概念：1减少合金元素而保持高性能 2以调整显微组织作为加入合金元素的替代方法来获得所需性能 3再生过程中易于分离和无二次污染13超级通用合金：使用合金元素种类最少，且能满足各种用途要求的标准和金系简单合金就是组元组成简单的合金系，其研制应遵循的原则：1维持合金高性能的前提下，尽量减少合金组元数 2获取合金高性能时，以控制显微组织作为加入合金元素的替代方法对现代材料进行环境协调设计，需考虑：1强度，韧性，高比强度 2简单组成，易解体结构 3功能兼容，多功能性14材料可循环再生设计是：在设计阶段就充分考虑材料的循环再生性15对于复合型材料而言：1用单一组分代替多相组分 2废弃后易于分解或降解 3可多次重复循环使用16陶瓷材料生态设计：1调节材料组成 2改变工艺条件17建筑材料生态设计：1减少材料使用 2材料再使用要求可拆卸，可修复使用 3循环使用可拆卸，可降级使用18塑料：1再生循环法：将回收废旧塑料作为原材料使用 2化学再生法：将回收废旧塑料分解成单体，重新合成塑料19生态产品可再生循环设计建立的概念：1规定产品系列和产品代的淘汰标准 2建立评价再生循环和再利用方法的量度 3建立促进有效的再生循环和再利用体系第五章金属材料和冶金流程的环境协调化1合金元素无害化资源丰富和易于再生循环2.添加元素无害无毒化无铅焊料无铅机械加工钢无铬表现处理钢3合金再生循环性的选择是通过改善材料的组织结构来控制的钢中加入Si4“节能降耗、紧凑流程、降低排放、改善环境”是金属冶炼、加工工艺环境协调性改进的核心内容5清洁生产是以最大限度提高资源的利用率和减少环境的不利影响为目的。