1、1简述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、信息并列为现代高科技的三大支柱。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。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。2用自己的理解给出生态环境材料的定 义。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）生态环 境材料 实质上是赋予传统
2、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。3生态环境材料的特征是什么？从材料本身性质来看，主要特征是：无毒无害、减少污染，包括避免温室效 应和臭氧层破坏等。 全寿命过程对资源和能源消耗少。 可再生循环利用，容易回收。 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：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。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）：比如：生态水泥、 环保建材、降解树脂；环境工程材
3、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5材料是如何分类的？研究材料的四要素是什么？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。6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?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
4、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）7什么是生态设计？生态设计 的目标是什么? 生态设计（ED）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，故又称为生命周期工程设计、绿 色设计，或 为环境而设计。生态设计的目标是降低各个过程综合环境负荷指标和降低总影响评价值。8生态设计与传统设计的根本区 别是什么？生态设计应使传统材料设计思想有新的转变。传统设计是依据技术、经济性能、市场需求和相应的设计规范，着重追求生产效率、保证质量、自动化等以制造为中心的设计思想
5、，将使用的安全、环境影响和废弃后的回收处理留给用户和社会。生态设计的基本思想是在设计过程中考虑到材料和产品的整个生命周期对生态环境的负作用，将其控制在最小范围之内或最终消除；要求材料减少对生态环境的影响，同时做到材料设计和结构设计相融合，将局部的 设计方法统一为一个有机整体，达到最 优化。9生态设计的准则与目标是什么？减少拆卸工作量； 可预见 性；易于处理；易于分离；减少多 样 性10金属材料再生循环设计的基本原 则及其相应的技术措施是什么？基本原则：材料可循环再生设计是在设计阶段就充分考虑材料的循环再生性，不仅比后期 处理难度小，而且效益高。相应的技术措施：通过加入最少的元素、循 环容许的元
6、素，或通过固溶强化、微细化强化、加工强化、相变组织强化等保障材料性能，使材料可以循环再生。11.可持续发展:既可满足当代人的需要，又不 损害后代人需求的发展，就是说经济建设与人口、资源和 环境要协调发展，既能达到发展经济的目的，又能保护人 类赖以生存的自然资源和环境，使人类能够连续不断地 发展。12清洁生产的含义是什么？对生产过程及其产品连续地实施集成的、 预防性的环境保护战略，以减少生产对人类 及其环境的风险，就 过程而言，它包括节约原料和能源，革除有毒原材料的使用，减少各种废物排放量和危害性， 对于产品而言， 则要求减少从生产原材料到产品报废后最终处理的“产品生命周期”对人类及其环境的不利
7、影响。13清洁生产包括那些内容？选择 清洁原材料和能源。 选择无污染和少污染的替代产品和清洁工艺、设备。强化生产技术管理和技术改造，提高物质流在生产全过程中 资源、能源 综合利用率。减少生 产排泄物，以最小量的投入获得最高的产出、最少的污染，并高效率、低费用处理和处置必排的少量污染物。14什么是 3R 原则？减量化原 则 （Reduce）：要求用 较少的原料和能源投入，达到既定的生产目的或消费目的，以便从 经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。再使用原 则 （Reuse）:要求产 品和包装能够以初始形式使用和反复使用，减少一次性用品，延长产品使用寿命。再循环原则（Recycle）:生产出来的
8、制品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源而不是不可恢复的垃圾。生产一件制品只是完成了一半工作，关 键是应设计好在制品达到寿命期后如何处理。15净化大气中的氮氧化物通常有哪些方法？主要有吸收法、吸附法和催化还原法。 液体吸收法：用水或酸、碱、盐的水溶液来吸收大气中的氮氧化物，以达到净化的目的。活性炭吸附法：活性炭对低含量的氮氧化物有很强的吸附能力。催化还原法：在一定温度和有催化剂存在的条件下将氮氧化物还原为无害的氮气和水。16综述全球气候变暖的技术 措施。 （主观题）保护 森林、造林绿化是减少温室效应的重要措施。减少 CO2 的排放量是减缓增温的重要保证。因此，我们应提高能源利用效率和采用
9、清 洁能源。17综述防治重金属污染有那些方法与途径。 （主观题）重金属污染物治理传统上主要依靠化学处理法， 优先控制排放的含六价铬废水的现行处理方法是化学还原法、电解法、离子交换法、活性炭吸附法和反渗透法等其中主要使用的是化学还原法，常用的 还原剂有焦亚硫酸钠、 亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫酸 亚铁、二氧化硫、水合獍和铁粉等。至于对多数含低价态重金属污染物的治理还采用硫化法或絮凝法。通常会利用天然矿物材料作为吸附剂来处理水中或者土壤中的重金属污染。主要的黏土 矿物有沸石、蒙脱土、高岭土等。环境材料学复习题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
10、支柱。2.在我国资源的开发和利用中面临“高投入、 低效率、高污染”的问题。3.材料的生产和使用对资源的间接消耗指：在材料的运输、储藏、包装、管理、流通、人工、环境迁移等环节造成的资源消耗4.材料与资源和环境的关系（1）由于生产效率在大多数情况下小于 100%，在生产过程中不可避免地要排放出副产品或废弃物， 给环境带来影响。生产效率越低，要求的原材料投入越多，资源浪费就越大，亦即资源效率越低。（2）在材料的采矿、提取、制备、生产加工、运 输、使用和废弃的过程中，要耗费大量的 资源和能源; 并排放出大量的废气、废水和废渣，污染人类生存的环境，并带来其他的环境影响，如全球温室效应 ，臭氧 层破坏，光
11、、 电磁、噪声和放射性污染等（3）材料及其制品的生产是造成能源短缺、 资源过度消耗乃至枯竭的主要原因之一。20 世纪的前 50 年间，全世界金属材料消耗量约 40 亿 t，平均每 10 年仅消耗 8 亿 t 左右，而在 20 纪 80 年代的 10 年 间，全世界金属材料消耗量即达 58 亿 t。需要加速开采大量的矿产资源，成倍开发各种能源才能满足这种快速增长的原材料消费。（4）在大量消耗有限矿产资源的同时，材料的生 产和使用也给人类赖以生存的生态环境带来严重的负担。在 20 世纪全球 10 大环境公害事件中，直接与材料生产有关的环境污染事件占 4 件。5.全球温室效应：全球温室效应：是指大气
12、层中一些气体吸收了地球表面的红外线能量并将其反射回地球表面，引起地球表面温度升高的现象。6.环境材料的判据：五个判据：质量判据、经济判据、 资源判据、能源判据和环境判据。前两个判据属于材料的共性判据。后三个判据是环境材料所特 别强调的判据, 它们也可通称为环境性判据。7.LCA 的基本概念及评价：生命周期评价法 (LCA)：所谓生命周期评价技术是一种评价某一过程、 产品或事件从原料投入、加工制备、使用到废弃的整个生态循环过程中环境负荷的定量方法。生命全程评价法是评价材料的环境负荷的一种主要方法。其优点在于环节概念清楚, 且将材料的生命过程作为一个整体进行分类研究。LCA 评价过程：一个产品完整
13、的生命周期评价的实施方案可归纳为如下流程:目标与范 围确定清单（编目）分析环境影响分析结果解释（改善评价）。LCA 评价方法：一个产品完整的生命周期评价的实施方案可归纳为如下流程:目标与范 围确定清单（编目）分析环境影响分析结果解释（改善评价）。所谓生命周期 (life cycle)： 又称为生命循环或寿命周期, 是指产品从自然中来再回到自然中去的全部过程, 即从“摇篮到坟墓”(from cradle to grave) 的整个生命周期各阶段的总和, 具体包括从自然中获取最初的资源、能源, 经过开采、原材料加工、产品生产、包装运输、产品销售、产品使用、再使用以及产品废 弃处置等过程, 从而构成
14、了一个完整的物质转化的生命周期。生命周期评价核心：是对材料及产品从制造、使用到回收、废弃物处理的全过程中的环境影响或环境负荷进行综合评估的方法。8.工业生态学原理：工业生态学概念：工业生态学是一门研究社会生产活动中自然资源从源、流到 汇的全代谢过程、组织管理体制以及生产、消费、调控行为的动力学机制、控制论方法及其与生命支持系 统相互关系的系统科学。工业生态学以生态学的理论观点考察工业代谢过程，亦即从取自环境到返回环境的物质转化全过程，研究工业活动和生态环境的相互关系，以研究 调整、改 进当前工业生态链结构的原则和方法，建立新的物 质闭路循环，使工业生态系统与生物圈兼容并持久生存下去。 9.再循
15、环利用：再循环利用有两层含义:一是要尽量依据我国的资源国情，使用藏量相对 丰富，并且是 可再生利用的资源来设计和生产材料；二是材料要易回收再生。10.清洁生产技术清洁生产是通过产品设计、原料 选择、工 艺改革、生产过程管理和物料内部循环利用等环境的科学化与合理化，使工业生产最终产生的污 染物最少的一种工业生产方法和管理思路。11.清洁生产的主要途径主要包括清洁规划和管理，提高 资源效率， 减少废物排放，以及开发环境友好产品和工艺等等。12.产品生命周期在环境保护中，所谓产品生命周期，是指产品从原料采集和处理、加工制作、运销 、使用复用、再循 环，直至最终处理处置和废弃等一系列环节组成的全过程，
16、亦即体现产品从自然中来回到自然中去的物质转化过程。生命周期有时也被形象地称作“从摇篮到坟墓” 。13.木材改性：（1）整体改性 ：浸渍木 强化木 压缩木（2）表面改性 ：木材的表面改性包括涂层保护、装饰处理等。 （3）细微复合处理：木材表面 细微复合处理是在分子水平上的处理技术。14.天然大理石与天然花岗岩的区别及用途大理石主要用于室内，花岗石主要用于室外。用大理石和花岗石作室内外饰面装饰效果好、耐久，但造价高，因而多用于公共建筑和装饰等级要求高的工程中。天然大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩。属于中硬石材，主要由方解石、石灰石、蛇纹石和白云石组成。其主要成分以碳酸 钙
17、为主， 约占 50%以上。由于大理石一般都含有杂质 ，而且碳酸 钙在大气中受二氧化碳、碳化物、水气的作用，也容易风化和溶蚀，而使表面很快失去光泽。所以少数的，天然大理石可制成高级装饰工程的饰面板，用于宾馆 、展 览馆、影剧院、商场、图书馆、机场、车站等公共建筑工程内的室内墙面、往面、栏杆、地面、窗台板、服务台、 电梯间门脸的饰面等，是理想的室内高级装饰材料。此外 还可以用于制作大理石壁画、工艺品、生活用品等。 天然花岗石是火成岩，也叫酸性 结晶深成岩，是火成岩中分布最广的一种岩石，属于硬石材，由长石、石英和云母组成，其成分以 二氧化硅为 主， 约占 65%75% 。岩质坚硬密实，按其结晶颗粒大
18、小可分 为“伟晶“、“粗晶“和“ 细晶“三种。 花岗 石的品质决定于矿物成分和结构。品 质优良的花岗石，结晶颗粒细而均匀，云母含量少而石英较多，并且不含有黄铁矿。花岗石不易 风化变质，外 观色泽可保持百年以上，因此多用于墙基 础和外墙饰面。由于花 岗石硬度较高、耐磨，所以也常用于高级建筑装修工程，例如，大堂的地面。 由于花岗石与大理石相比质地更坚硬且耐酸，因而在家居装饰装修中更适用于室外阳台、庭院、客餐厅的地面及窗台。而大理石 则可用于吧台、料理台、餐柜的台面。15.仿生物材料：仿生物材料主要包括两类：天然生物材料；人造的生物医用材料16.实现绿色包装途径：1.降低包装用料、 节约资源和再资源
19、化；2.重复使用、再生和再循 环利用包装材料；3.降解净化，减少固体废弃物17.绿色包装新材料的开发：绿色包装替代材料；绿色包装改性材料；绿色包装新材料的开发及应用绿色包装新材料种类：天然包装材料；天然甲壳素的综合利用；可实行包装材料；绿色包装印刷油墨18.生态建材特点：1.具有优异的使用性；2.尽量使用废弃物作为再生资源或能源；3.采用清洁的生产技术；使用过程中对人体健康及环境有益无害；4.废弃后使之作为再生资源或能源加以利用。19.生物降解材料及其应用：出于环境保护的压力，世界各国对可降解塑料的研究开发都给予了相当重视。在光降解塑料方面，目前合成的光降解聚合物，主要是烯烃聚合物，以乙烯和一氧化碳的共聚物或 氯乙烯和一氧化碳共聚的一类产品为主。其发展动 向主要是坚固稳定性和可分解性，是产品具有最佳的综 合性能。概念：在适当和可表明期限的自然环境条件下，能 够被微生物（如细菌、真菌和藻类等）完全分解 变成低分子化合物的材料分类：淀粉填充型、微生物合成型、化学合成型、天然物质利用型应用于：工农业生产中、日常生活中、医学上
