自然資源、材料與環(huán)境結(jié)課作業(yè)(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上自然資源、材料與環(huán)境結(jié)課論文淺談材料與環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展 淺談材料與環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展摘要: 隨著人類科技的進步，人類對材料的使用與自然環(huán)境保護的關系越來越緊密。材料使用種類越多,人類對自然的破壞也越嚴重。那么，怎么樣更加合理的從自然資源提取材料又不破壞人們賴以生存的自然環(huán)境呢？以下是我對這個問題提出的自己的一些看法。關鍵詞: 環(huán)境 材料的選擇 可持續(xù)發(fā)展引言：跟上老師長達一學期的自然資源、材料與環(huán)境的學習，讓我明白了自然資源的形成、勘探和開采過程以及從礦產(chǎn)資源制備材料的過程。在課堂上老師講了地球起源、演化、運動和自然災害的有關內(nèi)容，其中有幾堂課老師還給我們放了幾部科技的

2、教育影片，讓我們初步認識地球、自然資源、材料和環(huán)境的相互關系，能夠樹立起保護生存環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的觀念，對我的啟發(fā)很大，根據(jù)本學期所學習的有關內(nèi)容，我選擇談論材料與環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展這個問題進行探討。人類在發(fā)展，利用先進的科學技術向自然獲取更多的物質(zhì)文明的同時，已面臨著由此對自然界的破壞而造成的新的生存威脅。經(jīng)濟和社會應與自然界之間和諧協(xié)調(diào)，走可持續(xù)發(fā)展道路，才符合人類的長遠利益。因而應該強化科學技術的環(huán)境意識。材料作為人類社會生存的物質(zhì)基礎，材料科學作為現(xiàn)代科學技術的三大支柱之一，在保護和發(fā)展環(huán)境方面起著重要的先導作用。實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基礎。這就要求在材料的研究開發(fā)、選擇應用和教育教學過程

3、中，重視材料的環(huán)境特性和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略性。一、可持續(xù)發(fā)展概念1987年在第42屆聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會通過的我們共同的未來報告中，將“可持續(xù)發(fā)展”表述為“既滿足當代的需求，又不至損害子孫后代滿足其需要之能力的發(fā)展”。如今，可持續(xù)發(fā)展這一概念正日益的被各國政府和民眾普遍接受，已由單一的生態(tài)學滲透到整個自然科學和社會科學領域，并逐漸成為被全人類廣泛接、追求的發(fā)展模式1。保護環(huán)境、節(jié)約資源和能源是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。二、材料與環(huán)境及其教育材料與環(huán)境之間的關系涉及兩個方面：其一、材料的性能和使用行為在很大程度上受環(huán)境的影響，即材料的環(huán)境劣化問題。如：金屬材料的腐蝕、高分子材料的老化等；其二、材料的生產(chǎn)

4、、使用和報廢又對環(huán)境(包括資源、能源)產(chǎn)生重大的影響(有害作用) ,而這點恰恰是以往人們所忽視的。由此而造成的資源和能源的極大浪費、環(huán)境的嚴重污染。如涂鍍材料的生產(chǎn)、使用與廢棄，含有害元素的易切削鋼，難降解材料所造成的“白色污染”。復合材料的難以回收與再生等。因此，必須改變過去研發(fā)、應用材料的活動只單純考慮功能性、經(jīng)濟性二維原則的發(fā)展思路，探究具有三維指標(功能性、經(jīng)濟性、環(huán)境性)的材料及其制品。材料與環(huán)境既是一個研究的問題，同時又是一個教育的問題。應把環(huán)境意識引入材料科學與工程，把環(huán)境材料學融入國家的環(huán)境教育體系。在專門教育方面應，開設“環(huán)境材料”的課程，并在一些有條件的大學試辦環(huán)境材料學科

5、點2。在基礎教育、成人職業(yè)教育的環(huán)境教育的教學內(nèi)容中，適當增加科普型“材料與環(huán)境”的內(nèi)容。廣泛利用傳播媒介宣傳普及、提高現(xiàn)有材料工作者和全體人民的環(huán)境意識，加強環(huán)境材料和綠色產(chǎn)品的宣傳教育，為可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎。三、 環(huán)境材料及其研究環(huán)境材料(或環(huán)境意識材料)是指在生產(chǎn)、使用、報廢及回收處理再利用過程中,能節(jié)約資源和能源，保護生態(tài)環(huán)境和勞動者本身,易回收且再生循環(huán)利用率高的材料或材料制品，其主要特點有：材料本身性能的先進性；材料使用的舒適性；材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性，包括生產(chǎn)過程中對資源與能源耗損低、使用時低污染或無污染、報廢后易回收再生且循環(huán)利用率高。環(huán)境協(xié)調(diào)性是環(huán)境材料區(qū)分于傳統(tǒng)材料的根本特

6、征,它充分考慮了材料壽命周期的全過程中的研究、應用、發(fā)展與環(huán)保、資源、能源之間的協(xié)調(diào)。環(huán)境材料研究的核心在于材料的環(huán)境性、功能性、經(jīng)濟性之間的內(nèi)在關系。力求在材料高的性能價格比與高的性能環(huán)境負荷比之間取得平衡。研究的內(nèi)容有三個層次：材料的開發(fā)、應用、再生過程與環(huán)境間相互作用和相互制約關系的基礎研究；具有最低環(huán)境負擔的材料工程學和替代技術基礎的應用研究；環(huán)境與材料相互作用的程度和環(huán)境對材料的開發(fā)、應用、再生過程及其結(jié)果的負擔程度的評價系統(tǒng)(方式和標準) 。四、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下的材料選擇材料選擇教育應先行，對非材料專業(yè)的理工科學生和技術、管理人員進行材料科學的通識教育，普及材料學的基礎知識，是實現(xiàn)

7、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下材料選擇的基礎與保證?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下的材料選擇，就是要充分考慮材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性與材料的功能、經(jīng)濟之間的平衡關系。具體來講,在材料選用時應考慮以下幾點：4.1 選擇環(huán)境材料這是從材料角度保證可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的根本出路。如循環(huán)冷卻水系統(tǒng)存在著長垢和腐蝕問題。引起長垢的原因有二：其一是可溶性金屬離子沉淀所致其二是空氣中的塵埃微生物繁殖及腐蝕產(chǎn)物形成的污垢3。為防長垢則需降低水中鈣離子、鎂離子等離子濃度。過濾水中塵埃顆粒,抑制微生物的生長及材料腐蝕。目前, 廣泛使用的傳統(tǒng)放垢方法是定期定量向水中加入阻垢劑、緩蝕劑及殺菌劑；但這些化學試劑往往存在互相干擾作用，加入不當時還會加劇水垢并污染

8、水等缺點。若采用具有高效吸附分離的功能纖維材料,如活性炭纖維、聚乙烯醇纖維等。應用于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)可有效的起到防蝕、防水垢、防微生物污垢的作用。再如各種新能源材料(如太陽能利用材料、氫能利用材料、地熱能利用材料等)也是屬于具有環(huán)境協(xié)調(diào)性的新型材料。4.2 減少所用材料的種類 在設計時盡量避免選用多種不同的材料，或采用易拆卸分離的結(jié)構(gòu)設計，以便于生產(chǎn)維修或報廢后的回收、分類和再利用。例如，設計一個金屬工具箱時，在結(jié)構(gòu)上既應避免采用不同金屬的焊接，有要提倡將工具箱設計成可分拆的，獨立的多個部分箱體組成，且每個獨立分箱只宜選用一種材料。此即“為拆卸而設計”的理念。與“為拆卸而設計”幾乎同時出現(xiàn)的是“

9、整體化設計”的思想。即減少零部件、減少裝配，自然也就減少了材料的種類。如傳統(tǒng)的鋼制自行車的車輪共有60 多個零件，而塑料自行車經(jīng)過整體化設計將這些零件制成一個整體。4.3 盡量選用不加涂、鍍層的原材料 在現(xiàn)代產(chǎn)品設計中，為了美觀、耐蝕等目的，大量的使用了涂鍍材料。這不僅給產(chǎn)品報廢的材料回收再利用帶來的困難，而且大部分涂料的本身就有毒，且涂鍍工藝過程也給環(huán)境帶來了極大的污染。如涂料揮發(fā)毒性溶劑氣體，電鍍時產(chǎn)生的含鉻等重金屬廢液、廢渣污染等。而涂塑紙則顯然不利于回收。4.4 選用產(chǎn)品報廢后能自然分解并為自然界吸收的材料當產(chǎn)品使用報廢后,其廢棄物材料若不易分解，且難以為自然界吸收，將對環(huán)境產(chǎn)生極大的

10、污染。高分子材料的加工和使用后的廢棄物就屬此例。尤其是塑料包裝材料造成污染極為嚴重。如現(xiàn)代國內(nèi)外均在研究在光合作用或生物作用下，能自然分解的塑料。用以制作包裝材料和農(nóng)用薄膜。這種新型塑料在廢棄后能在一定的時間內(nèi)經(jīng)光合作用而脆化、降解成碎片，再經(jīng)自然界的侵蝕進入土壤而被微生物消化(即生化作用),不再給環(huán)境造成污染。4.5 選用易回收、再生的材料產(chǎn)品加工報廢后所廢棄的材料若可易于回收、再生，則不僅可減輕環(huán)境污染，而且還利于資源的循環(huán)再使用、節(jié)約能源、減少廢棄垃圾占放地，具有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。如在國外，有人設計了一種紙板床,它全部是有再生材料制造的雙層波紋紙板制成。值得提及的是，這種波紋紙板

11、床在廢棄后還可以多次回收再利用。當用這種波紋紙板代替木版來制造包裝用的拖架時，在等強度的條件下，其質(zhì)量只有木版拖架的1/4。這將大大的降低運輸成本；當然,更具意義的，節(jié)約了木材，而減少了對森林資源的濫用和破壞，進而有利于防止水土流失、空氣沙塵等災害，意義重大。5、 課程感想從老師上課堂上講的內(nèi)容我了解到自然中存在的事物遠遠超出我們的想象，從地球的起源、運動、演化以及現(xiàn)代科技中的大爆炸理論，我感覺到了自然界的奇特性，老師講的自然資源的形成、勘探和開采過程中我對自然資源的形成這部分很感興趣，有些資源的形成是在很長的時間中，自然環(huán)境的長期相互作用下才能形成的，不斷地作用下，物質(zhì)狀態(tài)的改變，物質(zhì)的組成慢慢發(fā)生變化，慢慢相互結(jié)合才能夠形成體積比較大的集合體，從而逐漸發(fā)展成一種資源物質(zhì)。老師講的礦產(chǎn)資源制備材料的過程，老師是以理論和影片相結(jié)合的方式給我們闡述這一部分的，這部分中我從老師的課堂上了解的第一感覺是礦產(chǎn)資源的制備過程和我平常理解的不太一樣，我平常感覺這是很簡單的過程，就像平常所說的煤一樣，我以為就是礦工在礦井下將煤挖好后，然后經(jīng)過一些簡單的加工之后就可以了，而經(jīng)過許老師的講解之后，我明白了每個加工過程都是十分復雜的，從最初采集的原材料到加工成為成品，每一步每一個細節(jié)都是什么重要的，無論哪一個細節(jié)出錯的話都會使成品出現(xiàn)一定的瑕疵的，加工的過程也是十分復雜的