环境材料导论chp1
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环境材料导论课程教学大纲课程名称:环境材料导论英文名称:Introduction to Environmental materials课程编码:x4031691学时数:32实践学时数:0 课外学时数:0学分数:2.0适用专业:环境工程一、课程简介《环境材料导论》是一门专业必修课性质课程。
从环境保护的角度,本课程介绍材料的性能、用途和其与环境影响之间的关系,包括基础理论、应用研究和评价系统。
涉及人类的材料需求活动所引起的生态环境的变化及规律;环境恶化对人类生存所需材料的质量和数量的影响;与环境协调并适应环境发展与材料开发、应用和再生理论;具有最低环境负效应的材料工程新技术和新工艺;生态环境与材料相互作用的度量标准和基准;现用材料的合理性评价;环境净化材料的应用等。
通过本课程学习,使学生理解环境材料学的基本内涵,特别是材料与环境相互影响和相互制约的基本知识;了解研制和开发环境兼容性材料的基本方法及设计原则;掌握材料优选的方法;学习如何评价材料的环境友好性的LCA方法;并掌握在环境工程领域各类常用环境材料的类别、应用和发展前景。
通过课程学习,培养一批具有环境意识的科技工作者和管理人才,使他们具有新的观念,在材料的设计、制备和使用时首先从人类社会的长远利益出发,从珍惜资源和保护环境的角度来开发新材料和解决目前所使用材料中的有关问题,使工程使用材料实现可持续发展。
二、课程目标与毕业要求关系表课程目标1、树立新观念:在材料的设计、制备和使用时首先从人类社会的长远利益出发,从珍惜资源和保护环境的角度来开发新材料和解决目前所使用材料中的有关问题。
支撑环境工程毕业要求第7点环境和可持续发展:7-2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考生产原料、生产过程和生产产品的可持续性,评价产品整个生命周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。
毕业要求1、支撑环境工程毕业要求第6点工程与社会:2、理解环境材料学的基本内涵,6-1能分析和评价工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响,以及这些制约因素对项目实施的影响,并理解特别是材料与环境相互影响和应承担的环境责任相互制约的基本知识;了解研制2、支撑环境工程毕业要求第7点环境和可持续发展:和开发环境兼容性材料的基本7-2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考生产原料、方法及设计原则。
环境材料导论讲义李启泉中原工学院第一章序言课程特点1是环境科学与材料科学的交叉学科2发展迅速3培养看问题的观念、方法和意识4环境材料是一种概念材料什么是环境材料?人口膨胀、资源短缺、环境恶化是当今社会持续发展面临的三大问题1重新认识和评价过去人类研究材料、开发材料、使用材料的活动是解决环境问题的要求2材料的使用是人类文明的重要标志,是生产力水平的体现3有哪些新材料的使用改变了人们的生活?(讨论)4材料的使用对环境损害的必然性:大规模的生产和人类生存活动所必须的材料总是意味着一定程度上损害生态环境。
1.1 环境材料概念的提出1为了人类的持久生存和发展,人们所面临的迫切课题,即如何设计和生产将环境负荷减至最低,再生率增至最大的材料。
要考虑材料“生命过程”的完整性,从原材料开采到产品最终废弃的一个全过程。
2日本东京大学山本良一教授在1992年提出一个全新的研究领域“环境材料”Ecomaterials(Environmental Conscious Materials)或Ecological Materials最初的定义环境材料是指那些不仅具有优异的使用性能,而且从材料的制造、使用、废弃直到再生的整个生命周期(life cycle)中必须具备与生态环境的协调共存性以及舒适性的材料比较一致的定义:环境材料是指在加工、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材料。
既包括经改造后的现有传统材料也包括新开发的环境材料。
定义与判别标准的性质1概念或定义应当是确定的或不变的2而判别环境材料的标准是随科学技术的进步而发展或变化材料不断更新,性能不断提高对材料的认识也在变化(发泡餐盒的使用?)环境材料的三个特点1先进性:满足功能需求2环境协调性(优先争取的目标)3舒适性:经济性、可接受性1.2环境材料研究内容研究材料对生态环境的作用及生态环境对这种作用的反应和行为;研究与材料生产、使用和废弃密切相关的环境问题1手段:定量评价材料寿命周期中(Life Cycle Assessment)的环境负荷,研究材料的环境问题或材料的环境负荷值及其特征。