2018北工大环境材料基础复习题及答案

2018北工大环境材料基础复习题及答案

第一章

·生态环境材料：要求材料在满足使用性能要求的同时还具有良好的全寿命过程的环境协调性，赋予材料及材料产业以环境协调的功能。

·生态环境材料特征

节约能源节约资源可重复使用可循环再生结构可靠性化学稳定性生物安全性有毒、有害替代舒适性环境清洁、治理功能

第二章

·物质流分析：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

对于某种特定材料，它是指运用数学物理方法，对在工业生产过程中按照一定的生产工艺所投入的原材料的流动方向和数量的一种定量分析的理论。

·生态包袱：人类为了获得有用物质和生产产品而运用的没有直接进入经济系统而流入环境的物质流过程

·物质消耗强度MIPS ：一种可用于测量任何产品的环境压力强度的尺度，每单位服务的物质消耗material input per service unit

·4倍因子理论核心思想

1995的数据，占全世界总人口20％的发达国家人口，每年消耗全世界82.7％的能源和资源，而其他80％的人每年消耗的能源和资源还不到世界总消耗量的17.3％。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，将现有的资源和能源效率提高4倍，就有可能达到上述的目标。

·10倍因子理论核心思想

必须继续减小全球的物质流量，在一代人之内(20～30年)将资源效率提高10倍，才能使发达国家保持现有的生活质量，逐步缩小国与国之间的贫富差距，且可以让子孙后代能够在这个星球上继续生存。

·非生物资源输入总量

MIPS 计算公式生态包袱计算公式

∑-=n i i i M

m ER αS MI MIPS =i

n i i n i i m MI

MI α⋅==∑∑==11

第三章

生命周期评价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。·生命周期是指产品系统中前后衔接的一系列阶段，从自然界获取资源、能源，经过开采、加工、产品的生产、包装、运输、销售、使用、再循环直至最终废弃的全过程。

·生命周期评价的技术框架与核心步骤

核心步骤：在产品的整个生命周期过程中

清单分析定量描述各环节的资源、能源投入和环境排放

生命周期影响评价定量评价由此造成的环境影响

生命周期解释系统化地寻找改进的途径

·如何选取功能单位？

选取要求：明确，可测量，与产品系统的输入输出数据直接相关。

基本原则：为相关的输入和输出提供参照基准，保证评价结果的可比性。

·生命周期评价的研究目的可以分为

环境影响评价：单一产品的环境负荷状况分析

方案择优：不同产品或工艺的环境负荷对比

可行性分析：技术改进的环境影响潜力评估

·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。为更清晰地显示系统内部联系，寻找环境改善的时机和途径，通常需要将产品系统分解为一系列相互关联的过程或子系统，即单元过程。

·共生产品2种以上产品来自相同单元过程或产品系统。

·产品系统的主要组成要素及关联

·清单分配原则

清单是建立在输入与输出的物质平衡的基础上，因而分配程序应尽可能反映这种输入与输出的基本关系与特性；

解决方法是寻找一项合理的参数、以尽可能的反应系统本身的物理行为。例如质量、能量、面积、体积等等。

程序

寻找避免分配的方法；

分配不可避免，应以能反映系统产品或功能间潜在物理关系的方式为之(输入与输出改变能以量化方式呈现)；

物理关系无法应用到分配时，应以能反映产品与功能其他关系方式表示（如经济价值之比例）。

·过程累计清单分析计算方法

·清单分配方法

·生命周期周期影响评价的主要步骤

·专家打分法确定权重因子

第四章

·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有机地融入其中的设计方法。

·简述生态设计的构成要素

成本Cost包括原料成本.制造成本.运输成本.循环再生成本.处理成本等生命周期全程的费用；环境影响Impact包括地球温室效应，臭氧层破坏、资源枯竭等给影响；

性能Performance包括安全性、是否方便实用、是否符合审美观、施工难易程度等产品性能。基本原则

材料：长寿命、节约资源、可循环、可回收、无毒、由可再生资源生产、清洁环境、提高能源效率、低环境负荷加工工艺、可替代能源生产

产品：易于拆卸、再制造

建筑：利用可替代能源、节能

城市：资源循环系统、可持续的水资源管理、可持续的运输系统、可持续的食物管理、可持续的文化与娱乐、可持续消费、生态服务

·产品生态设计与材料生态设计的共同点与区别

任何物质化的产品都是由某种或多种材料构成的，材料的生产是产品整个生命周期的重要组成部分。原则上讲，可以将材料的生态设计视为产品生态设计中的具体技术研究。材料和产品的生态设计有共同的目标，二者可以分享基本的设计思想、原则和方法。

传统的材料研究包括结构与组分、合成与加工、固有性质和使用性能四个要素，即研究如何通过具体的合成与加工方法，控制材料的结构与组分，得到需要的材料性质。

生态设计要求在材料研究中，将环境性能视为材料使用性能的一个方面，从而影响到对材料合成与加工、材料结构与组分的评价。简而言之，就是寻找具有环境协调性的材料体系和材料制备方法。

第五章

·清洁生产：生产过程的无污染或少污染，而且生产出来的产品在使用和最终报废处理过程