1、环境材料学,教材,环境材料学，翁端等编著，2011年第二版，清华大学出版社,环境材料概论 哈尔滨工业大学环境材料导论 北京大学,课程特点,是环境科学与材料科学的交叉学科培养看问题的观念、方法和意识,教学方式,课堂讲授 自主深入研究型学习,考核方式,期末闭卷考试：70% 平时出勤+课堂讨论：30%,课程安排,1. 起源定义,2. 研究意义,3. 研究内容,4. 发展趋势,第一章 绪论,环境材料定义,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。在我国现阶段下，环境材料还包括那些直接具有净化和修
2、复环境等功能的材料。,环境材料,无毒无害，减少污染 全生命过程对资源和能源消耗小 可再生循环，易于回收 具有高使用效率,环境材料的主要特征,环境材料的各种语言表达,环境材料学定义,环境材料学是一门研究材料的开发、生产与使用过程和环境之间相互适应、协调的科学。其目的是寻找在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负担的材料。其特征在于从环境的角度重新考虑和评价材料科学与工程，指导未来材料科学与工程的发展。其核心思想是强调材料与环境的协调性。,环境材料起源,20世纪，地球上发生了三种影响深远的变化：生产力极大提高，经济规模空前扩大人口爆炸性增长自然资源的过度开发与消耗，环境污染和生态破坏。,社会可
3、持续发展面临的三大问题：人口膨胀， 资源短缺， 环境恶化。,资源短缺，环境恶化,环境意识,材料产业,环境材料,环境协调性：是指资源、能源消耗少，环境污染小，再生循环利用率高,20世纪90年代开始注重材料的环境性能从理论上评价材料环境影响的定量方法和手段从应用上开发具有改善环境状况功能或是环境友好型的新材料及其制品最终在环境和材料两大学科间开创了一门新兴学科环境材料（Ecomaterials)标志着材料科学的发展进入了一个新的历史时期,环境材料的历史起源,材料在社会经济发展中的地位及其重要作用,材料是国民经济和社会发展的基础和先导，与能源、信息并列为现代文明的三大支柱。16世纪以来，人类经历了两
4、次世界范围的产业革命，均离不开新材料的开发。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。,近几十年材料科学发展的趋势,环境材料研究的三步走,环境材料理论研究（材料的环境负担性评价技术及环境性能数据库）资源保护及再循环利用技术（生态设计及清洁生产、废弃物再生循环利用）环境材料开发与应用（生态协调性材料加工技术）,降低材料环境负担性的工艺和技术 开发环境相容性新材料和绿色产品 发展环境降解新材料及治理环境污染的高效环境工程材料,主要研究内容,环境材料理论研究的主要内容,环境材料应用研究的主要内容,环境治理（净化）材
5、料,环境修复材料,环境工程材料,水、大气、固废污染控制,过滤、吸附、催化、固化,环境替代材料,修复土壤、土地沙漠化,环戊烷（替代氟利昂）,现有材料进行环境协调性改进,环境友好材料,开发具有环境协调性的新材料,生态建材、生物医用材料,天然材料、可降解高分子塑料、绿色包装材料,自清洁、自调湿、自调温、吸波材料,环境功能材料,环境材料分类,环境材料的研究现状及发展趋势,（1） 材料的环境性能将成为21世纪新材料的一个基本性能，各种环境材料及绿色产品的开发将成为材料产业发展的一个主导方向。,中石化从2012年5月起，开始向北京供应京标五车用油，它和欧洲现在实施的欧五排放标准相当，是全球最严格的，油品中
6、硫含量都是小于10ppm。,雾霾,电子标示信息产品污染控制管理办法，并且在2006年11月颁布了与之相配套的三个标准:电子信息产品中有毒有害物质的限量要求、电子信息产品污染控制标识要求和电子信息产品中有毒有害物质的检测方法,（2） 环境治理材料仍是环境工程材料的主要研究内容，更高性能、更长寿命、更低成本成为新型环境治理材料必须具备的性质，环境修复替代材料和废弃物的资源化研究也将成为环境工程材料产业的另一大热门。,汽车尾气净化器,污水处理生物滤料（塑料）,污水处理生物滤料（陶粒）,（3） 大力推广环境友好型的材料设计和制备工艺，开发环境友好型的新材料及绿色材料制品。,稻壳餐具（天然材料、废物利用
7、）,（4） 功能化、智能化的环境功能材料的技术进步的带动下正渐渐走下高端的神坛，更好的耐久性能和经济性能将成为环境功能材料研究的方向。,调温玻璃,“聪明玻璃”的秘密在于表面一层二氧化钒及钨的化学物质涂层。在温度正常时会像普通玻璃窗一样让光线及热力进入室内，但当户外温度升至摄氏25度时，“聪明玻璃”在让光线穿透的同时，却会阻隔阳光中制造热力的红外线。,自清洁玻璃,自清洁玻璃能够利用阳光、空气、雨水，自动保持玻璃表面的清洁，并且玻璃表面所镀的TiO2膜或其他半导体膜还能分解空气中的有机物，以净化空气，且催化空气中的氧气使之变为负氧离子，从而使空气变得清新，同时能杀灭玻璃表面的细菌和空气中的细菌。,
8、我国环境材料相关研究的热点领域,建立材料的环境协调性评价方法（LCA）及数据库 材料的生态设计(Eco-Design)理论和方法 材料循环过程中性能演变及其控制 有害元素或稀缺元素的替代研究 天然可再生资源的深加工利用 废旧高分子材料的循环与再利用 环境净化与治理的新型材料,1998年，中国环境材料发展战略研讨会提出我们环境材料领域应优先开展：,环境材料的发展趋势,材料的环境性能将成为21世纪新材料的基本性能结合ISO14000，LCA方法评价材料产业的资源和能源消耗、三废排放等将成为一项常规的评价方法结合资源保护、资源综合利用，对不可再生资源的替代和再生资源化研究将成为材料产业的一大热门各种
9、环境材料及绿色产品的开发将成为材料产业发展的一个主导方向,主要研究课题,环境净化材料（如废油固化剂、二氧化碳固化剂、用于分解氮氧化物和硫氧化物等有害气体的新型高效触媒材料） 可再生材料，生态资源材料 生态环境负担性低的工程技术 废物再资源化技术材料中杂质的无害化技术 与环境有关的先进材料（新型建筑材料、能源材料、汽车材料、陶瓷化木材等） 材料及产品的环境影响的定量评估方法及其数据库,深入研究型学习内容,大气污染治理材料 过滤材料 吸附材料 催化材料 水污染治理材料 氧化还原性水污染治理材料 沉淀分类型水污染处理材料 稀释中和型水污染治理材料 膜材料 环境净化材料（废油固化剂、二氧化碳固化剂、用于分解氮氧化物和硫氧化物等有害气体的新型高效触媒材料）,深入研究型学习内容,报废汽车资源化利用 报废电子电器的资源化利用 废旧电池资源化利用 无铅焊料 无毒塑料稳定剂 汞铬等替代材料 稻壳与秸秆综合利用 光降解塑料 生物降解塑料 生态水泥、生态混凝土 环境功能玻璃,内容涵盖,研究背景（环境意义）及发展历史 概念、分类以及理论原理 研究及应用现状 仍有待于解决的关键技术问题 发展趋势,
