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北京大学环境学院 环境材料导论 北京大学环境科学与工程学院 张剑波 北京大学环境学院 课程特点 是环境科学与材料科学的交叉学科 发展迅速、领域宽阔----多学科、多领域 培养看问题的观念、方法和意识 环境材料是一种概念材料----重点是人的观念和判断 材料的重要性----工业、科技、国防的基础 北京大学环境学院  为什么要选环境类课程？----肩负重任 决策？ 选择的标准？ 你的期望？ 可以告诉我们 你为环境保护做些什么？ 一票否决？ 北京大学环境学院 课程安排 北京大学环境学院 北京大学环境学院 参考书目 1. 山本良一，环境材料，化学工业出版社 2. 刘江龙，环境材料导论，冶金工业出版社 3. 段宁，清洁生产论文集，环境科学出版社 4. 李志东等，中国能源环境研究文集，环境科学出版社 5. Mann，M.K.，生物质气化联合循环发电系统寿命周期评价，环境科学出版社 6. 马军，中国水危机，环境科学出版社 7. 比尔劳森，建筑材料、能源与环境：朝向生态可持续发展，环境科学出版社 8. 左铁镛，聂祚仁，环境材料基础，科学出版社，2003 9. 孙胜龙，环境材料，化学工业出版社，2002 10.肖定全，王洪涛，拯救地球——从环境材料说起，科学出版社，2002 11.翁端，环境材料学，清华大学出版社，2001 12.王天民，生态环境材料，天津大学出版社，2000 教材：2009年4月《环境材料导论》一书，由北京大学出版社出版 北京大学环境学院 基本要求 作业（讨论） 论文（期中） 考试 北京大学环境学院 北京大学环境学院 1 序言 1.1 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 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 材料的使用是人类文明的重要标志，是生产力水平的体现 有哪些新材料的使用改变了人们的生活？（讨论） 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。 北京大学环境学院 概念的提出 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。 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 北京大学环境学院 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 北京大学环境学院 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。 北京大学环境学院 定义与判别标准的性质 概念或定义应当是确定的或不变的 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（经贸委----发改委：发泡餐盒的使用？） 北京大学环境学院 环境材料的三个特点 先进性 ：满足功能需求 环境协调性（优先争取的目标） 舒适性：经济性、可接受性 北京大学环境学院 1.2 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 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。 北京大学环境学院 研究什么内容? 目标：如何对材料和物质进行再利用和再生循环利用，从根本上解决资源日益短缺，大量废弃物所造成的生态环境日益恶化等问题。 主要研究3个方面 ：基础研究、应用研究、评价系统 北京大学环境学院 基础研究 材料的开发、应用、再生过程与生态环境相互作用和相互制约的关系的理论研究。 a. 人类的材料需求活动引起的生态环境的变化及规律； b. 环境恶化对人类生存所需材料的质量和数量的影响； c. 与环境协调并适应环境发展的材料开发、应用和再生理论； d. 低环境负担的合金理论，无机材料理论和高分子材料理论； e. 可循环性的材料自分解和分离理论； f. 材料再生循环难易程度的热力学和动力学 北京大学环境学院 应用研究：  a. 清洁的无污染的材料生产、加工和制造技术基础 b. 具有最低环境负担的材料工程新技