《环境材料概论》复习参考资料(答案)

《环境材料概论》复习思考题

1-1．简述材料在社会经济发展中的地位及其重要作用。（看书用自己的话说说）

答：1、材料是国民经济和社会发展的基础和先导，与能源、信息并列为现代高科技的三大支柱。

2、16实际以来，人类经历了两次世界范围的产业革命，均离不开新材料的开发。

3、21世纪的经济仍然是建立在物质基础之上，随着世界经济的快速发展和人类生活水平的提高，现代社会对材料及其产品的需求增长也更加迅猛。

1-2．用自己的理解给出生态环境材料的定义。

答：1、生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能，并在其制备、使用及废弃过程中对资源和能源消耗较少，对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。（注意：环境、使用、经济三个性能）

2、生态环境材料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料，或者那些直接具有净化和修复环境等功能的材料。

1-3．生态环境材料的特征是什么？

答：从材料本身性质来看，主要特征是：

1、无毒无害、减少污染，包括避免温室效应和臭氧层破坏等。

2、全寿命过程对资源和能源消耗少。

3、可再生循环利用，容易回收。

4、材料的高使用效率等。

按照有关的研究报道和生态环境材料的要求，其特征有：

1、节约能源；

2、节约资源；

3、可重复使用；

4、可循环再生；

5、结构可靠性；

6、化学稳定性；

7、生物安全性；

8、有毒、有害替代；

9、舒适性；10、环境清洁、治理功能。1-4．你认为那些材料属于生态环境材料？举例说明。（举例之后还要简要说明一下）

答：比如：生态水泥、环保建材、降解树脂

环境工程材料

天然资源环境材料

电磁波防护类材料

电子功能材料领域的毒害元素替代材料

1-5．画出传统材料和生态环境材料的材料—环境系统图并说明两者的区别与联系。

2-1．材料是如何分类的？研究材料的四要素是什么？

答：根据材料的物理和化学属性分为：金属材料、非金属材料、有机高分子材料、复合材料；

研究材料的四要素是：组成、结构、加工工艺及性能与用途。

2-2．在材料的合成与加工技术工艺过程中，如何赋予其环境协调功能?

答：通过分析材料的环境影响特征，得出环境负荷流动结构，将传统的材料和产品设计方法与LCA方法相结合，从环境协调性的角度对材料和产品进行设计（即环境协调性设计），并结合LCA思想，从实际生产过程出发，提出切实可行的生产工艺的改进措施。对大量消耗的基础材料产业的生产等过程进行环境协调性改造，从根本上提高资源、能源利用效率，减少和消除污染以实现零排放工程，是材料产业环境协调性发展的治本之道。（还要用自己的

话阐述一下）

2-3．化学元素在环境中的分布特征是什么？

答：1、普遍性

在自然界中，构成物质的元素有90多种，它们不仅广泛存在于宇宙中，而且均存在于地壳层中有矿物、岩石和土壤等构成的各种地质体中，从而体现出化学元素分布的普遍性。

2、富集性

化学元素在地壳中的含量分布不仅相差很大，而且很不均衡。由于某些地质条件的作用促使有用的化学元素发生富集现象，即表现出富集性。

3、共生性

地壳中的化学元素具有富集性，但这种富集是一种多组元的共生富集，体现出了其分布的第三个特性，即共生性或复合性。

2-4．什么是材料流和材料流分析？

答：材料流：也可以称为物质流，从材料的全寿命周期分析，从资源开车开始，包括采矿、选矿、提炼或冶金制备、加工、储运销售、使用、维修再使用，直至废弃，每一个环节都会向环境排放废弃物。

材料流也可以说是材料背负的生态负荷或称生态包袱（Ecological Rucksack）.

材料流分析指的是对材料物理流动的分析，它通过对自然原始物质在开采、生产、转移、消耗和废弃等过程的分析，揭示物料（包括能源、水资源等）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，进而通过技术措施，提出相应的减少环境压力的解决方案，提高资源效率，作为评价该地区、产业和行业及产品等发展的可持续性指标，为实现可持续发展的近、中期目标提供科学依据。

2-5．简述4倍因子和10倍因子理论含义？

答：（1）4倍西子理论提出的依据：为了既保持已有的高质量的生活，又努力消除贫富之间的差异，若能采取技术措施，将现在的资源和能源效率提高4倍，就有可能达到上述的目标。其宗旨是在社会经济和生产活动中，通过采取各种技术措施，将能源消耗、资源消耗降低一半，同时将生产效率提高一倍，即在同样能源消耗和资源消耗的水平上，得到了4倍的产出。

（2）10倍因子理论认为，为了保持现有的生态环境水平，我们必须通过提高资源效率来平衡和补偿对环境的破坏，必须继续减少全球的物质流量。据推测，人口按现在的水平发展对环境的影响将增加10倍，因此必须将资源效率和能源效率提高10倍。

3-1．分别给出SETAC和ISO对LCA的定义。

答：SETAC对LCA的定义：通过确定和量化与评估对象相关的能源消耗、物质消耗和废弃物排放，来评估某一产品、过程与事件的环境负荷；定量评价由于这些能源、物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响；辨别和评估改善环境（表现）的机会。评价过程应包括该产品、过程或事件的寿命全过程，包括原材料的提取与加工、制造、运输和销售、使用、再使用、维持、循环回收，直到最终的废弃。

ISO对LCA的定义：LCA是对一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价。这里的产品系统是通过物质和能量联系起来的，具有一种或多种特定功能的单元过程的集合。在LCA标准中,“产品”既可以指产品系统，也可以指服务系统。生命