环境科学导论-第10章课件.ppt

1、第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题Environmental science and other projectsEnvironmental science and other projects2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 1导读导读：在浩瀚无垠的宇宙中，有一颗蔚蓝色的球形天体，这就是人类赖以生存与发展的家园地球。在地球上每秒钟发生这许多事情。美丽的地球曾经是我们人类与自然和谐相处，风景如画，青山绿水的大家园。然而20世纪以来，随着科学技术的发展和经济规模的扩大，人类赖以生存的地球发生了巨大的变化：人口的剧增、资源短缺、环境恶化、生态危机等一系列的世界

2、性问题，已直接威胁到我们子孙后代的生存和发展。令人欣慰的是，国际社会已经认识到了这一点,人们逐渐认识到把经济、社会和环境割裂开来谋求发展，只能给地球和人类社会带来毁灭性的灾难。源于这种危机感，可持续发展的思想在80年代逐步形成。在可持续发展理念下，世界均承诺将不遗余力地通过清洁生产、环境生态材料、循环经济、低碳经济等理论与模式的实施；技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能减少资源利用，减少温室气气排放，减少环境污染，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态，把地球建设成一个人类与自然协调发展的美好家园。提要提要：本章介绍了可持续发展、清洁生产、环境材料、循环经济

3、和低碳经济等环境科学新领域的基本理论和内容，结合我国的环境现状及其所面临的压力，探讨了我国实施可持续发展、清洁生产、环境材料、循环经济和低碳经济等方面的发展战略及对策。要求要求：通过本章学习，了解可持续发展、清洁生产、环境材料、循环经济和低碳经济等环境科学新领域的基本理论、基本内容和战略对策。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第2页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.1 可持续发展理论可持续发展理论10.1.1可持续发展可持续发展概念概念(Sustainable development）1989年5月联合国召开的联合国环境署第届理事会期间经过反复讨

4、论才取得共识：“可持续发展，就是既满足当代人的各种需要，又保护生态环境，不对后代的可持续发展，就是既满足当代人的各种需要，又保护生态环境，不对后代的生存和发展构成危害的发展生存和发展构成危害的发展。这一共识包含的内容很广，既包含当代人的需要又包含后代人的需要，既包含国家主权，国际公平，又包含自然资源，生态抗压力，环保与发展相结合。”1992年，联合国环境与发展大会的里约宣言中对可持续发展进一步阐述为“人类应享有以自然和谐的方式过健康而富有成果的生活权利，并公平地满足今世人类应享有以自然和谐的方式过健康而富有成果的生活权利，并公平地满足今世后代在发展与环境方面的需要，求取发展的权利必须实现后代在

5、发展与环境方面的需要，求取发展的权利必须实现。”这个定义强调的是可持续发展应是人与自然相和谐的发展，而不是破坏这种和谐的发展；当代人的发展不能损害后代人和谐发展的权利。英国经济学家皮尔斯和沃福在1993年所著的世界无末日一书中提出了以经济学语言表达的可持续发展的定义，即：“当发展能够保证当代的福利增加时，也不应使后代的福利减少。”2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第3页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.1.2可持续发展的内涵可持续发展的内涵 可持续发展不否认经济增长，尤其是穷国的经济增长，但需要重新审视如何推动和实现经济增长，必须将生产方式从粗放

6、型转变为集约型，减少每单位经济活动造成的环境压力，研究并解决经济上的扭曲和误区。可持续发展要求以自然资源为基础，同环境承载力相协调。“可持续性可持续性”可以通过适当的经济手段、技术措施和政府干预得以实现。要力求降低自然资产的耗竭速度，使之低于资源的再生速度或代替品的开发速度。要鼓励采用清洁生产和可持续发展消费方式，使每个单位经济活动所产生的废物数量尽量减少。可持续发展以提高生活质量为目标，同社会进步相适应提高生活质量为目标，同社会进步相适应。“经济发展”的概念远比“经济增长”的涵义广泛。可持续发展承认并要求体现自然资源的价值。可持续发展的实施以适宜的政策和法律体系为条件，强调“综合决策”与“公

7、众参与”。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第4页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.1.3可持续发展实现的可持续发展实现的途径途径1.实现实现可持续发展的根本途径是实施可持续发展的根本途径是实施“两个根本转变两个根本转变”1)转变粗放型的增长方式 2)转变非持续发展的路子2.建立资源节约型国民经济新体系建立资源节约型国民经济新体系 1）建立以节地、节水为中心的，促进生态良性循环的集约化农业生产体系 2）建立以节能、节材为中心，注重整体效益的清洁生产型的工业生产体系 3）建立以节省运力为中心，高效、节约型综合运输体系 4）建立以节约资本和节约资源为

8、中心，有利于环境的商业运营体系 5）提高人的文化教育水平 6）建立以优化环境质量为中心的环境保护体系 2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第5页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.1.4中国可持续发展战略的实施中国可持续发展战略的实施1.可持续发展是中国的唯一选择可持续发展是中国的唯一选择 1)拥有庞大的人口，其中低素质的人口和贫困人口比例很大。2)自然资源基础薄弱，人均占有的资源十分贫乏，土地、水和重要矿物资源的可供量很少，环境容量狭小。3)科学技术基础薄弱和国民文化素质与环境意识不高的问题不会在短期内得到解决，特别是有害环境与资源的意识、行为和政

9、策在一些方面还是根深蒂固的。4)国际市场竞争激烈，各国争夺世界资源和环境空间的竞争也非常激烈，中国获取国际资源和环境空间受到了极大限制。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第6页页 在这种经济、资源与环境状况下，中国在解决环境问题上的回旋余地不大，如果继续沿用传统的发展模式，在达到令人满意的收入水平前，中国就将会遭受难以承受的巨大国际国内环境压力，生态环境可能出现一系列灾难后果，几乎没有可能使中国大多数人口享有发达国家的生活质量。中国将不得不寻求一种与大多数发达国家不同的、非传统的现代化发展模式，也就是一种可持续发展的模式。第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专

10、题持续发展的模式核心思想持续发展的模式核心思想 1)低度消耗资源的生产体系 2)适度消费的生活体系 3)使经济持续稳定增长、经济效益不断提高的经济体系 4)保证效率与公平的社会体系 5)不断创新、充分吸收新技术、新工艺、新方法的适用技术体系 6)促进与国际市场紧密联系的、更加开放的贸易与非贸易的国际经济体系 7）合理开发利用资源，防止污染，保护生态平衡2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第7页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题2中国可持续发展的基本目标和中国可持续发展的基本目标和任务任务 1994年3月经国务院批准中国21世纪议程,是全球第一部国家级的“

11、21世纪议程”。它把可持续发展原则贯穿到各个方案领域，并成为国家制定国民经济与社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要的重要依据。1996年3月八届全国人大四次会议审议通过的关于国民经济与社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要的报告中，明确提出了要实行经济体制和经济增长方式这两个根本性转变，把科教兴国和可持续发展作为两项基本战略，提出了“实施这两大战略，对于今后十五年的发展乃至整个现代化的实现，具有重要意义。要加快科技进步，优先发展教育，控制人口增长，合理开发利用资源，保护生态环境，实现经济社会相互协调和可持续发展”，提出了到2000年，力争使环境污染和生态破坏加剧的趋势得到基本控制

12、，部分城市和地区的环境质量有所改善；到2010年，基本改变生态环境恶化的状况，城乡环境有比较明显的改善。这些纲领性文件和其他一系列对策、方案和计划指出了中国实施可持续发展的基本目标和任务。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第8页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题3面向面向21世纪的可持续发展战略世纪的可持续发展战略行动行动 1994年3月通过的中国21世纪议程的战略目标确定为“建立可持续发展的经济体系、社会体系和保持与之相适应的可持续利用资源和环境基础”。我国实现可持续发展几个重要方面：控制人口增长 发展生态农业 工业实现清洁生产，减少污染，保护森林、

13、水源和生物多样性 建立促进可持续发展的综合决策和协调管理的支持系统2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第9页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题 构筑起可持续发展的战略体系和新型构筑起可持续发展的战略体系和新型机制机制 1）同环境保护和民主法制建设的发展相适应，构筑可持续发展的法律体系（把可持续发展原则纳入经济立法；完善环境与资源法律；加强与国际环境公约相配套的国内立法）。2）同市场经济发展相适应，有效利用市场机制保护环境（加快经济的改革，减少和取消对资源消耗大、经济效率低的国有企业的补贴；建立以市场供求为基础的自然资源价格体制；推行环境税。3）同经济增长

14、相适应，将公共投资重点向环境保护领域倾斜，并引导企业向环境保护投资（环保投资保持在GNP的1-1.5左右）。4）同新的宏观调控机制的发展相配套，建立环境与经济综合决策机制（核心内容是政府的重要经济和社会决策、计划和项目,要按一定程序进行环境影响评价，要建立对政府的环境审计制度）。5）同政府体制改革相配套，建立廉洁、高效、协调的环境保护行政体系，加强其能力建设，使之能强有力地实施国家各项环境保护法律、法规。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第10页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题4可持续发展的新课题可持续发展的新课题 在中国实施可持续发展，可谓任重而道

15、远。尽管已经有了不少文件和方案，但如何计算环境污染和生态破坏的损失，如何对国民生产总值增长率进行自然资源损耗的扣除，如何在不同城市和地区建立可持续发展的示范区，如何逐步取消不利于可持续发展的各种财政补贴，如何理顺价格体系，如何采用恰当的经济手段，如何在各级水平上建立起综合决策的机制，如何进一步发动公众参与，如何建立可持续消费和生产的模式等等，都将是一些需要研究的新课题。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第11页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.2清洁生产清洁生产10.2.1清洁生产概念清洁生产概念 1996年联合国环境署在1989年定义的基础上把

16、清洁生产定义为：清洁生产是指将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。中华人民共和国清洁生产促进法规定：所谓清洁生产(Cleaner production)，是指不断采取改进设计，使用清洁的能源和原料，采用先进的工艺技术与设备，改善管理、综合利用，从源头消减污染、提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第12页页10.2.2清洁生产内容清洁生产内容1.清洁的能源清洁的能源 1）常规能源的清洁利用，如采用洁净煤技术，逐步

17、提高液体燃料、天然气的使用比例。2）可再生能源的利用，如水力资源的充分开发和利用。3）新能源的开发，如太阳能、生物质能、风能、潮汐能、地热能的开发和利用。4）各种节能技术和措施等，如在能耗大的化工行业采用热电联产技术，提高能源利用率。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第13页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题2.清洁的生产过程清洁的生产过程 1）尽量少用、不用有毒有害的原料，这就需要在工艺设计中充分考虑。2）中间产品无毒、无害化 3）减少或消除生产过程中的各种危险因素，如高温、高压、易燃、易爆、强噪声、强震动等 4）采用少废、无废工艺 5）采用高效设备

18、 6）物料再循环（厂内、厂外）7）尽量使操作控制简便、可靠 8）完善管理等2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第14页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题3.清洁的产品清洁的产品 1）节约原料和能源，少用昂贵和稀缺原料，利用二次资源作原料。2）产品在使用过程中以及使用后不含有危害人体健康和生态环境的因素。3）合理包装、使用功能（以及具有节能、节水、降低噪声的功能）和使用寿命。4）产品报废后易处理、易降解易于回收、复用和再生等。清洁生产强调的是解决问题的战略，而实现清洁生产基本保证是清洁生产技术的清洁生产强调的是解决问题的战略，而实现清洁生产基本保证是清洁生

19、产技术的研究和开发。因此，清洁生产也具有一定的时段性，随着清洁生产技术的不断研究和研究和开发。因此，清洁生产也具有一定的时段性，随着清洁生产技术的不断研究和发展，清洁生产水平也将逐步提高。此外，以上三方面内容在生产实践中常互有交叉发展，清洁生产水平也将逐步提高。此外，以上三方面内容在生产实践中常互有交叉，但是又各有侧重。主要可以归纳为面向生产工艺、面向产品和面向产品寿命期的战，但是又各有侧重。主要可以归纳为面向生产工艺、面向产品和面向产品寿命期的战略。略。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第15页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.2.3清洁生产清

20、洁生产与末端治理的区别与末端治理的区别2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第16页页 清洁生产是一种全新的发展战略，与过去的末端治理（即当污染产生后在排污口或烟囱口通过处理和处置进行污染控制）不同。清洁生产是要引起研究开发者、生产者、消费者也就是全社会对于工业产品生产及使用全过程对环境影响的关注，使污染物产生量、流失量和治理量达到最小，资源充分利用，是一种积极、主动的态度；而末端治理把环境责任只放在环保研究、管理等人员身上，仅仅把注意力集中在对生产过程中已经产生的污染物的处理上。第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.2.4清洁生产意义清洁生产意义 开展清

21、洁生产是实现可持续发展战略的需要 开展清洁生产是控制环境污染的有效手段 开展清洁生产可大大减轻末端治理的负担 开展清洁生产是提高企业市场竞争力的最佳2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第17页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.2.5清洁生产目标清洁生产目标 通过资源的综合利用、短缺资源的代用、二次资源的利用以及节能、省料、节水，合理利用自然资源，减缓自然资源的耗竭；减少废料和污染物的产生和排放，促进工业产品的生产、消费过程与环境相容，降低整个工业活动对人类和环境的风险。这两个目标的实现，将体现工业生产的经济效益、社会效益和环境效益的相互统一，保证国

22、民经济、社会和环境的可持续发展。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第18页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.2.6清洁生产实施步骤清洁生产实施步骤 1.转变观念 实施清洁生产的首要问题是更新观念，真正把“预防”放在首位。2.环境审计 环境审计包括现场工艺查定、物料能源平衡、污染源排序、污染物产生原因的初步分析等，并积极推行ISO14000评估。3.产生备选方案 广泛征求技术、管理、生产部门对来自生产全过程各环节的废物消减合理化建议和措施，从技术复杂程度、投资费用高低等方面进行综合分析，产生备选方案。4.确定实施方案 备选方案产生后，通过技术、环境

23、和经济三个方面的评估，确定最佳实施方案。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第19页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.2.7我国清洁生产发展现状我国清洁生产发展现状 从20世纪80年代就开始研究推广清洁生产工艺，陆续开发了一批清洁生产技术，为进一步实施清洁生产打下了基础。1993年10月，在上海召开的第二次全国工业污染防治会议上，提出清洁生产的重要意义和作用，明确了清洁生产在我国工业污染防治中的地位。1994年3月，国务院常务会议讨论通过了中国21世纪议程中国21世纪人口、环境与发展白皮书，专门设立了“开展清洁生产和生产绿色产品”这一领域。1996

24、年8月，国务院颁布了关于环境保护若干问题的决定，明确规定所有大、中、小型新建、扩建、改建和技术改造项目，要提高技术起点，采用能耗物耗小、污染物排放量少的清洁生产工艺。1997年4月，国家环保总局制定并发布了关于推行清洁生产的若干意见要求地方环境保护主管部门将清洁生产纳入已有的环境管理政策中，以便更深入地促进清洁生产。为指导企业开展清洁生产工作，国家环保总局还会同有关工业部门编制了企业清洁生产审计手册以及啤酒、造纸、有机化工、电镀、纺织等行业的清洁生产审计指南。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第20页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题 近年来，在环保部

25、门、经济综合部门以及工业行业管理部门的推进下，全国共有24个省、自治区、直辖市已经开展或正在启动清洁生产示范项目涉及的行业覆盖化学、轻工、建材、冶金、石化、电力、飞机制造、医药、采矿、电子、烟草、机械、纺织印染以及交通等行业，取得了良好的经济与社会效果。截至2000年末，全国已建立了21个行业或地方的清洁生产中心，包括1个国家级中心（中国国家清洁生产中心）、4个工业行业中心（包括石化、化工、冶金和飞机制造业）和16个地方中心。先后颁布了固体废物污染环境防治法、中华人民共和国大气污染防治法、中华人民共和国水污染防治法、建设项目环境保护管理条例等，并于2003年1月1日开始实施中华人民共和国清洁生

26、产促进法，在法律上确保了清洁生产载我国的推行。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第21页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.3环境材料环境材料10.3.1材料与环境材料与环境2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第22页页图图10-1一般工业产品的链式生产流程示意图一般工业产品的链式生产流程示意图 由此可以看出：造成资源短缺、能源枯竭的主要根源在于材料及其制成品的生产。从资源和环境的角度分析，在材料的采矿、选矿、冶炼、轧制、热处理及其运输、使用和废弃的过程中，需耗费大量的原料、资源和能源，并排放出大量的废气、污水和固体烟尘、矿渣

27、等。如图10-1所示，任何一个有形的物品，其生产过程都是一个从原料、资源和能源的输入到产品、废物的输出过程，一方面人们可利用这些废物，变废为宝；但另一方面这些废物会对其周围的人类、畜、农作物构成了危害，并污染了环境。10.3.2环境材料的概念环境材料的概念 1993年日本东京大学山本良一教授认为：环境材料是对环境友好的材料，它不给环境带来太多的负面影响。1998年中国生态环境材料研究战略研讨会定义：环境材料是指同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性，或者能够改善环境的材料。归纳上述意见，环境材料（Ecomaterial）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

28、中对资源和能源消耗较少，对环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第23页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.3.3环境材料的特征环境材料的特征 1）环境材料应具有先进性 它可以拓展人类的生活领域，也能为人类开拓更广阔的活动范围。2）环境协调性 能减少对环境的污染危害，从社会持久发展及进步的观点出发，使人类的活动范畴和外部环境尽可能协调，在制造过程中，材料与能源的消耗、废弃物助产生和回收处理应降低到最小，产生的废弃物也能被处理、回收、再生利用，且这一过程也无污染的产生。3）舒适性 能创造一个与大自然和谐的健康生活环

29、境，使人类生活环境更加美好、舒适。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第24页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.3.4环境材料的分类环境材料的分类 （1）再生循环材料 （2）绿色能源材料 （3）天然材料 （4）仿生物材料 （5）绿色包装材料 （6）绿色建筑材料 （7）环境降解材料 （8）环境工程材料2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第25页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.3.5环境材料的研究内容环境材料的研究内容 环境材料的研究内容，可分为环境材料的理论研究和应用研究两大部分。理论研究的主要内容如表

30、10-2所示，应用研究的主要内容如表10-3所示。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第26页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题 首先是治表，将积累下来的污染问题，进行末端治理。恢复环境对污染物的容纳能力和消化吸收功能。第二步是治本，将材料科学与技术用于环境保护，即在清除积累的环境污染问题的同时，开展初始端治理，在设计阶段即考虑减少生产过程对环境的影响，如通过提高资源利用效率，减少废物排故，改革生产工艺，实行清洁生产技术，从源头控制污染物的产生和排放，可以有效地改善生态环境，减少污染。第三步是环境材料发展的最高境界，使所制备的材料和产品能够与环境尽量相容

31、和协调，使人类社会真正回归大自然。届时，大量的材料及产品都具有环境协调性、环境兼容性、环境降解性等环境性能，实现材料产业的可持续发展。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第27页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.3.6环境材料的基本关系环境材料的基本关系 1.环境材料与传统材料和新材料的关系 利用环境意识，一方面可以改造现有材料，使其与环境有良好的协调性；另一方面在制造、设计新材料时，就注意与其环境相容性。但是应当注意，目前所使用的材料大部分都能够与环境具有良好的协调性。事实上现存的许多材料一旦引入环境意识，并对其加以改造，使之与环境具有良好的协调

32、性，那么它就可以上升成为环境材料。环境材料与其它材料的关系如图10-2所示。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第28页页图图10-2环境材料与其他材料的关系环境材料与其他材料的关系第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题2.环境协调材料与环境协调产品的关系环境协调材料与环境协调产品的关系 首先两者都有明确的保护环境的意识，均注重强调降低人类活动对环境的损伤。其次，材料是产品的物质表现形式。大力研究和开发环境材料必然有助于推进环境协调产品的开发和推广。如果没有环境材料作为环境协调产品的基础，环境协调产品是难以长期持续发展的。但协调材料与环境协调产品在概念上是有明

33、显区别的。环境协调材料注重从环境协调性研究材料的环境负荷特性，力求最低的环境负荷。而环境协调产品目前主要注重的设计要素为净化环境、防止污染、有毒物的替代、可再生利用、废物减量化、再资源化、耐久性、产品易拆卸、省能、省资源。事实上，环境协调材料不一定能够制成环境协调产品，反过来环境协调产品不一定由环境材料构成。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第29页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题3.环境材料与发展的关系环境材料与发展的关系 环境材料的研究与发展不是阶段性的，应贯穿于人类文明社会的全过程中。环境材料不像其它材料，例如铁、铜、陶瓷一样，其发展是一代一代

34、的。环境材料不是一代新材料。从人类自身的进步和发展来看，环境意识应贯穿于人类社会的全过程中，应当贯穿于人类开发、使用、制造、再生材料的整个过程中的各个环节中。因此，环境材料本身应该代表着可持续发展的特性与思想。可持续发展是一新的发展思想和发展战略，它的目标是保证社会具有长时间持续发展的能力，要求人口、经济、社会、环境和资源相互协调。显然作为构成社会的物质基础之一的材料也必须要具有可持续发展。环境材料对社会发展的重要性是不言而喻的。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第30页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.3.7材料的环境影响评价指标材料的环境影响

35、评价指标 1.能耗能耗 在材料的生产和使用过程中，也有用能耗这项单一指标来表达其对环境的影响。表10-5是一些典型材料生产过程的能耗比较，可见水泥的环境影响要比钢和铝材的环境影响大。由于仅采用一项指标难以综合表达对环境的复杂性，故在全面的环境影响评价中，现已基本淘汰能耗表示法。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第31页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题2.环境影响因子环境影响因子 某些学者用环境影响因子(environmental affect factor，EAF)来表达材料对环境的影响：EAF资源，能源，污染物，生物影响，区域性 (10-1)相对于

36、能耗表示法，环境影响因子考虑了资源、能源、污染物排放、生物影响和区域性的环境影响等因素，把材料的生产和使用过程中原料和能源的投入及废物的产出都考虑进去了，比能耗指标要全面综合一些。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第32页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题3.环境负荷单位环境负荷单位 环境负荷单位(Environmental load unit，ELU)也是一个综合的指标，用能源、资源、环境污染等因素来评价某一产品、过程或事件对环境的影响。这一工作主要是由瑞典环境研究所完成的，现在在欧美较流行。由于单位材料的质量环境负荷单位是一种无量纲单位，在实际应用

37、中难以与其它材料的环境负荷单位进行比较。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第33页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题4.单位服务的材料消耗单位服务的材料消耗 德国渥泊塔研究所的斯密特教授(Schmidt)于1994年提出了一种表达材料环境影响的指标方法单位服务的材料消耗量(Materials intensity per unit of service，MIPS)，MIPS指在某一单位过程中的材料消耗量，这一单位过程可以是生产过程也可以是消费过程。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第34页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科

38、学其他专题5.生态指数生态指数 生态指数表示法(Ecopoint)是指对某一过程或产品，根据其污染物的产生量及其他环境作用大小，综合计算出该产品或过程的生态指数，判断其环境影响程度。例如，根据计算，玻璃的生态指数为148，而在同样条件下，聚乙烯的生态指数为220，由此即认为玻璃的环境影响比聚乙烯要小。由于同环境负荷单位、环境影响因子相同，指数表示法也是无量纲单位表示法。计算新产品或新工艺的环境影响的生态指数是一个很复杂的过程，故目前这些表达法都还不是很通用。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第35页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题6.生态因子生态因子

39、 材料的生态因子表示法(Eco-indicator，ECOI)。其主要思路是综合考虑两部分内容：一部分是材料的环境影响(Environmental impact，EI)，包括资源、能源的消耗，以及排放的废水、废气、废渣等污染物，加上其他环境影响，如温室效应、区域毒性水平，甚至噪声等因素；另一部分是考虑材料的使用或服务性能(Service Performance，SP)，如强度、韧性、热膨胀系数、电导率、电极电位等力学、物理和化学性能：ECOI=EISP (10-2)对某一材料或产品，用式(10-16)来表示其生态因子，在考虑材料的环境影响时，基本上扣除了其使用性能的影响，评价比较客观。2022

40、年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第36页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.3.8生命周期评价方法生命周期评价方法1.生命周期评价生命周期评价(Life cycle assessment，LC A)概念概念 ISO定义：LCA方法是汇总和评估一个产品(或服务)体系在其整个寿命期间的所有投入及产出对环境造成的和潜在的影响方法。SETAC定义：生命周期评估法是一个评估产品过程或其活动给环境带来的负担的客观方法。生命周期评价方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。2022年8月4日22时05分

41、环境科学导论环境科学导论 第第37页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题2.LCA的评价方法的评价方法 首先要进行“生命周期分析”，分析的主要目标是：1）建立起有关产品对资源要求、能源消耗和环境负载的综合信息。2）确定整个周期或特定过程中达到的阶段能源需求和排放量。3）比较替代产品、工序和生产活动中系统的纳入和输出对环境的影响。为了达到上述目标，LC A分析方法就必须把产品的整个生命周期考虑在内：即原材料生产、中间产品生产、产品组分及产品本身，产品利用以及所有与产品生命周期有关的固体废弃物量都要考虑到。以一个塑料瓶进行生命周期分析为例，首先考虑原材料的来源，比如油料取得、精练、

42、裂化、制成塑料小球，然后吹制，喷射成型，成为塑料瓶；其次考虑它们的再利用问题，瓶子可以反复利用、可以被恢复成新瓶子，也可通过再循环变成其他替代产品，最终可用多种形式处理等。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第38页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题 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：（1）目标范围的确定 这是LCA的准备阶段，也是LCA的一个最重要的环节，其任务是设定评价的目标和范围并及时修订，是整个评价工作的起点。（2）清查分析 它的目的是将环境负荷定量化，即从一个产品从生产、使用到废弃整个生命过程中所投入的所有原材料和能源作为输

43、入逐一列出，而在这个过程中排出的所有影响环境的物质(包括副产品)，作为输出也逐一列出，对输入和输出进行以数据为基础的客观量化过程。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第39页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题（3）影响分析评价 目前环境影响分析评价的方法有许多种，但基本上包含4个步骤：即分类、表征、归一化和评价，具体内容如图10-3所示，常用的几种表征指标如表10-7所示。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第40页页图图10-3 环境影响评价示意图环境影响评价示意图3.关于评价采用的某些数据还应注意的关于评价采用的某些数据还应注意

44、的问题问题（1）资源消耗(R)指标 资源消耗是产品制造过程向自然索取的物质，对各产品而言，消耗越多，表示其环境性能越差。（2）综合指标 产品的生产总要涉及到水耗、能耗和主体材料等各种资源的消耗，因而资源消耗综合指标为：（3）水污染（W）、大气污染（A）指标 1）单项污染指标：式中；Pi为单指标值(m3水或大气单位产品)；Ci为污染物值(kg污染物单位产品)；Si为国家标准值（g污染物/L水或大气）。Pi的现实含义为：该产品生产造成的被污染水或大气的体积数。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第41页页式中：wi为i种资源的权重值，无量纲，n为资源种类数（n2）；pi 为i

45、种资源消耗的单项指标。第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题2）综合指标：2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第42页页式中：Q w为水污染指标(m3水单位产品)；Wi为i种污染物的权重值；式中：QA为大气污染指标(m3大气单位产品)；Wi为i种污染物权重值。（4）固体废物污染（S）指标 1）单项指标 2）综合指标 式中：Pi为单项指标，反映产品的团体废物产率；mi为产生的固体废物量；M为产品的质量()。iW第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题（5）土壤污染 1）单项指标 2）综合指标4.改善改善评价评价 这是LCA的最终目标，通过确定产品的环境

46、负荷，比较产品的环境性能优劣，可对产品进行重新设计，不断完善和改进，这种分析包括定量和定性的改进措施，以期待得到产品对环境影响最小程度的方案。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第43页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.4循环经济循环经济10.4.1循环经济的产生和发展循环经济的产生和发展 20世纪60年代，美国经济学家肯尼思鲍尔丁提出要以新的“循环式经济”代替旧的“单程式经济”。20世纪90年代，英国环境经济学家D.Pearce和R.K.Turner 在其1990年出版的自然资源和环境经济学一书中正式提出循环经济的概念。20世纪末，循环经济在发达

47、国家逐步发展为大规模的社会实践活动，并形成了相应的法律法规。德国是发展循环经济的先行者，先后颁布了垃圾处理法、避免废弃物产生及废弃物处理法等法律；日本于2000年通过和修改了包括推进形成循环型社会基本法在内的多项法规，从法制上确定了日本21世纪循环型经济社会发展的方向。我国也于2009年开始实施中华人民共和国循环经济促进法，为促进我国循环经济发展奠定了法律基础，标志着我国循环经济发展进入了全新时期。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第44页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.4.2循环经济的定义和内循环经济的定义和内涵涵1.循环经济的定义循环经济的

48、定义 我国2009年出台的中华人民共和国循环经济促 进法中，把循环经济（Circular economy）定义为在生产、流通和消费等过程中进行的减量化（Reduce）、再利用(Reuse）、再循环（Recycle)活动的总称。其中，减量化是指在生产、流通和消费等过程中减少资源消费和废物的产生。再利用是指将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用，或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用。资源化是指将废物直接作为原料进行利用或者对废物进行再生利用。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第45页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题2.

49、循环经济的内涵循环经济的内涵 1)循环经济注重提高资源利用效率，减少污染物排放，用科学发展观破除资源约束、环境容量瓶颈，促进资源节约型、环境友好型社会建设，实现经济社会可持续发展。2)循环经济把经济发展建立在结构优化、质量提高、效益增长和消耗低的基础上，着力解决资源约束和产业结构问题。3)循环经济按照“物质代谢”和“共生关系”组合相关企业形成产业生态群落，延长 产业链，以“资源-产品-再生资源”为表现形式，讲求经济发展效益和生态效益的集约型经济发展。4)循环经济既可促进资源节约和综合利用产业、废旧物质回收产业、环保产业等显性 循环经济产业的形成，又可培育租赁、登记服务等隐性循环经济产业。这两大

50、产业是经济社 会及资源环境协调发展的有力保障。2022年8月4日22时05分环境科学导论环境科学导论 第第46页页第第1010章章 环境科学其他专题环境科学其他专题10.4.3循环经济的特征和原则循环经济的特征和原则 1.循环经济的主要特征 (1)非线性 循环经济将传统的线性的开放式经济系统转变为非线性的闭环式经济系统，改变了传统的思维方式、生产方式和生活方式。(2)环境友好性 循环经济可以充分提高资源和能源的利用效率，最大限度地减少废物排放，充分体现了自然资源与环境的价值.促进整个社会减缓资源与环境财产的损耗。(3）社会、经济和环境的“共赢”发展 循环经济以协调人与自然关系为准则，模拟自然生