自然资源、材料与环境结课作业(共6页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上自然资源、材料与环境结课论文浅谈材料与环境及可持续发展 浅谈材料与环境及可持续发展摘要: 随着人类科技的进步，人类对材料的使用与自然环境保护的关系越来越紧密。材料使用种类越多,人类对自然的破坏也越严重。那么，怎么样更加合理的从自然资源提取材料又不破坏人们赖以生存的自然环境呢？以下是我对这个问题提出的自己的一些看法。关键词: 环境 材料的选择 可持续发展引言：跟上老师长达一学期的自然资源、材料与环境的学习，让我明白了自然资源的形成、勘探和开采过程以及从矿产资源制备材料的过程。在课堂上老师讲了地球起源、演化、运动和自然灾害的有关内容，其中有几堂课老师还给我们放了几部科技的

2、教育影片，让我们初步认识地球、自然资源、材料和环境的相互关系，能够树立起保护生存环境和可持续发展的观念，对我的启发很大，根据本学期所学习的有关内容，我选择谈论材料与环境及可持续发展这个问题进行探讨。人类在发展，利用先进的科学技术向自然获取更多的物质文明的同时，已面临着由此对自然界的破坏而造成的新的生存威胁。经济和社会应与自然界之间和谐协调，走可持续发展道路，才符合人类的长远利益。因而应该强化科学技术的环境意识。材料作为人类社会生存的物质基础，材料科学作为现代科学技术的三大支柱之一，在保护和发展环境方面起着重要的先导作用。实施可持续发展战略的基础。这就要求在材料的研究开发、选择应用和教育教学过程

3、中，重视材料的环境特性和可持续发展战略性。一、可持续发展概念1987年在第42届联合国环境与发展大会通过的我们共同的未来报告中，将“可持续发展”表述为“既满足当代的需求，又不至损害子孙后代满足其需要之能力的发展”。如今，可持续发展这一概念正日益的被各国政府和民众普遍接受，已由单一的生态学渗透到整个自然科学和社会科学领域，并逐渐成为被全人类广泛接、追求的发展模式1。保护环境、节约资源和能源是实现可持续发展的关键。二、材料与环境及其教育材料与环境之间的关系涉及两个方面：其一、材料的性能和使用行为在很大程度上受环境的影响，即材料的环境劣化问题。如：金属材料的腐蚀、高分子材料的老化等；其二、材料的生产

4、、使用和报废又对环境(包括资源、能源)产生重大的影响(有害作用) ,而这点恰恰是以往人们所忽视的。由此而造成的资源和能源的极大浪费、环境的严重污染。如涂镀材料的生产、使用与废弃，含有害元素的易切削钢，难降解材料所造成的“白色污染”。复合材料的难以回收与再生等。因此，必须改变过去研发、应用材料的活动只单纯考虑功能性、经济性二维原则的发展思路，探究具有三维指标(功能性、经济性、环境性)的材料及其制品。材料与环境既是一个研究的问题，同时又是一个教育的问题。应把环境意识引入材料科学与工程，把环境材料学融入国家的环境教育体系。在专门教育方面应，开设“环境材料”的课程，并在一些有条件的大学试办环境材料学科

5、点2。在基础教育、成人职业教育的环境教育的教学内容中，适当增加科普型“材料与环境”的内容。广泛利用传播媒介宣传普及、提高现有材料工作者和全体人民的环境意识，加强环境材料和绿色产品的宣传教育，为可持续发展奠定良好的基础。三、 环境材料及其研究环境材料(或环境意识材料)是指在生产、使用、报废及回收处理再利用过程中,能节约资源和能源，保护生态环境和劳动者本身,易回收且再生循环利用率高的材料或材料制品，其主要特点有：材料本身性能的先进性；材料使用的舒适性；材料的环境协调性，包括生产过程中对资源与能源耗损低、使用时低污染或无污染、报废后易回收再生且循环利用率高。环境协调性是环境材料区分于传统材料的根本特

6、征,它充分考虑了材料寿命周期的全过程中的研究、应用、发展与环保、资源、能源之间的协调。环境材料研究的核心在于材料的环境性、功能性、经济性之间的内在关系。力求在材料高的性能价格比与高的性能环境负荷比之间取得平衡。研究的内容有三个层次：材料的开发、应用、再生过程与环境间相互作用和相互制约关系的基础研究；具有最低环境负担的材料工程学和替代技术基础的应用研究；环境与材料相互作用的程度和环境对材料的开发、应用、再生过程及其结果的负担程度的评价系统(方式和标准) 。四、可持续发展战略下的材料选择材料选择教育应先行，对非材料专业的理工科学生和技术、管理人员进行材料科学的通识教育，普及材料学的基础知识，是实现

7、可持续发展战略下材料选择的基础与保证。可持续发展战略下的材料选择，就是要充分考虑材料的环境协调性与材料的功能、经济之间的平衡关系。具体来讲,在材料选用时应考虑以下几点：4.1 选择环境材料这是从材料角度保证可持续发展战略的根本出路。如循环冷却水系统存在着长垢和腐蚀问题。引起长垢的原因有二：其一是可溶性金属离子沉淀所致其二是空气中的尘埃微生物繁殖及腐蚀产物形成的污垢3。为防长垢则需降低水中钙离子、镁离子等离子浓度。过滤水中尘埃颗粒,抑制微生物的生长及材料腐蚀。目前, 广泛使用的传统放垢方法是定期定量向水中加入阻垢剂、缓蚀剂及杀菌剂；但这些化学试剂往往存在互相干扰作用，加入不当时还会加剧水垢并污染

8、水等缺点。若采用具有高效吸附分离的功能纤维材料,如活性炭纤维、聚乙烯醇纤维等。应用于空调冷却水系统可有效的起到防蚀、防水垢、防微生物污垢的作用。再如各种新能源材料(如太阳能利用材料、氢能利用材料、地热能利用材料等)也是属于具有环境协调性的新型材料。4.2 减少所用材料的种类 在设计时尽量避免选用多种不同的材料，或采用易拆卸分离的结构设计，以便于生产维修或报废后的回收、分类和再利用。例如，设计一个金属工具箱时，在结构上既应避免采用不同金属的焊接，有要提倡将工具箱设计成可分拆的，独立的多个部分箱体组成，且每个独立分箱只宜选用一种材料。此即“为拆卸而设计”的理念。与“为拆卸而设计”几乎同时出现的是“

9、整体化设计”的思想。即减少零部件、减少装配，自然也就减少了材料的种类。如传统的钢制自行车的车轮共有60 多个零件，而塑料自行车经过整体化设计将这些零件制成一个整体。4.3 尽量选用不加涂、镀层的原材料 在现代产品设计中，为了美观、耐蚀等目的，大量的使用了涂镀材料。这不仅给产品报废的材料回收再利用带来的困难，而且大部分涂料的本身就有毒，且涂镀工艺过程也给环境带来了极大的污染。如涂料挥发毒性溶剂气体，电镀时产生的含铬等重金属废液、废渣污染等。而涂塑纸则显然不利于回收。4.4 选用产品报废后能自然分解并为自然界吸收的材料当产品使用报废后,其废弃物材料若不易分解，且难以为自然界吸收，将对环境产生极大的

10、污染。高分子材料的加工和使用后的废弃物就属此例。尤其是塑料包装材料造成污染极为严重。如现代国内外均在研究在光合作用或生物作用下，能自然分解的塑料。用以制作包装材料和农用薄膜。这种新型塑料在废弃后能在一定的时间内经光合作用而脆化、降解成碎片，再经自然界的侵蚀进入土壤而被微生物消化(即生化作用),不再给环境造成污染。4.5 选用易回收、再生的材料产品加工报废后所废弃的材料若可易于回收、再生，则不仅可减轻环境污染，而且还利于资源的循环再使用、节约能源、减少废弃垃圾占放地，具有明显的社会效益和经济效益。如在国外，有人设计了一种纸板床,它全部是有再生材料制造的双层波纹纸板制成。值得提及的是，这种波纹纸板

11、床在废弃后还可以多次回收再利用。当用这种波纹纸板代替木版来制造包装用的拖架时，在等强度的条件下，其质量只有木版拖架的1/4。这将大大的降低运输成本；当然,更具意义的，节约了木材，而减少了对森林资源的滥用和破坏，进而有利于防止水土流失、空气沙尘等灾害，意义重大。5、 课程感想从老师上课堂上讲的内容我了解到自然中存在的事物远远超出我们的想象，从地球的起源、运动、演化以及现代科技中的大爆炸理论，我感觉到了自然界的奇特性，老师讲的自然资源的形成、勘探和开采过程中我对自然资源的形成这部分很感兴趣，有些资源的形成是在很长的时间中，自然环境的长期相互作用下才能形成的，不断地作用下，物质状态的改变，物质的组成慢慢发生变化，慢慢相互结合才能够形成体积比较大的集合体，从而逐渐发展成一种资源物质。老师讲的矿产资源制备材料的过程，老师是以理论和影片相结合的方式给我们阐述这一部分的，这部分中我从老师的课堂上了解的第一感觉是矿产资源的制备过程和我平常理解的不太一样，我平常感觉这是很简单的过程，就像平常所说的煤一样，我以为就是矿工在矿井下将煤挖好后，然后经过一些简单的加工之后就可以了，而经过许老师的讲解之后，我明白了每个加工过程都是十分复杂的，从最初采集的原材料到加工成为成品，每一步每一个细节都是什么重要的，无论哪一个细节出错的话都会使成品出现一定的瑕疵的，加工的过程也是十分复杂的