1、第二课题第二课题 生态环境材料与可生态环境材料与可持续发展持续发展1内 容 2.1 可持续发展的概念 2.2 可持续发展的内涵 2.3 日趋严重的地球环境问题 2.4 现代文明与人类环境 2.5 材料产业的可持续发展22.1 可持续发展的概念 可持续发展 sustainable development 人类生存繁衍的历史可以说是人类同大自然相互作用、共同发展和不断进化的历史。31）文明是人类改造世界的物质成果和精神成果的总和。文明是人类改造世界的物质成果和精神成果的总和。人类文明发展形式的若干特征人类文明发展形式的若干特征文明类型文明类型 采猎文明采猎文明 农业文明农业文明工业文明工业文明 后
2、工业文明后工业文明时段时段BC200万万-BC1万万BC1万万-18世纪世纪1818世纪世纪-今天今天今天今天对自然的对自然的态度态度依赖自然依赖自然 改造自然改造自然征服自然征服自然 善待自然善待自然环境问题环境问题森林砍伐、森林砍伐、地力下降，地力下降，水土流失水土流失等等从地区性从地区性公害到全公害到全球性灾难球性灾难全球性灾难全球性灾难待解决待解决人类对策人类对策 听天由命听天由命 牧童经济牧童经济环境保护环境保护 可持续发展可持续发展45“驾驱自然，做自然的主人驾驱自然，做自然的主人”62 2）现代可持续发展思想的提出源于人们对环）现代可持续发展思想的提出源于人们对环境问题的逐步认识
3、和热切关注。境问题的逐步认识和热切关注。1980年年3月月5日，联合国向全世界发出呼吁日，联合国向全世界发出呼吁 1983年年11月，联合国成立了世界环境与发展委员会。月，联合国成立了世界环境与发展委员会。1992年年6月联合国在巴西的里约热内卢月联合国在巴西的里约热内卢召开了环境与发展召开了环境与发展世 界 首 脑 会 议。会 议 提 出 了世 界 首 脑 会 议。会 议 提 出 了“可 持 续 发 展可 持 续 发 展”（sustainable development）的发展战略，通过了）的发展战略，通过了里约里约环境与发展宣言环境与发展宣言和和21世纪议程世纪议程等文件等文件 1993年
4、年2月月1日，欧盟通过了第五个环境规划，即环境与日，欧盟通过了第五个环境规划，即环境与可持续发展新战略可持续发展新战略 1993年年6月月29日，美国宣布成立日，美国宣布成立“总统可持续发展理事会总统可持续发展理事会”1994年初日本政府也制定了日本年初日本政府也制定了日本21世纪议程行动计划。世纪议程行动计划。73 3）可持续发展是人类社会的正确选择。）可持续发展是人类社会的正确选择。可持续发展首先是从环境保护的角度来倡导可持续发展首先是从环境保护的角度来倡导保持人类社会的进步与发展的，它号召人们在增保持人类社会的进步与发展的，它号召人们在增加生产的同时，必须注意生态环境的保护与改善。加生产
5、的同时，必须注意生态环境的保护与改善。它明确提出要变革人类沿袭已久的生产方式和生它明确提出要变革人类沿袭已久的生产方式和生活方式，并调整现行的国际经济关系。活方式，并调整现行的国际经济关系。就理性设计而言，可持续发展具体表现在：就理性设计而言，可持续发展具体表现在：工业应当是高产低耗，能源应当被清洁利用，粮工业应当是高产低耗，能源应当被清洁利用，粮食需要保障长期供给，人口与资源应当保持相对食需要保障长期供给，人口与资源应当保持相对平衡等许多方面。平衡等许多方面。82.2 2.2 可持续发展的内涵可持续发展的内涵1 1）可持续发展是指既满足当代人的需要，又不对后）可持续发展是指既满足当代人的需要
6、，又不对后代人满足其需求能力构成危害的发展，是人口、经代人满足其需求能力构成危害的发展，是人口、经济、社会、资源、环境和生态系统相互协调的发展。济、社会、资源、环境和生态系统相互协调的发展。2 2）可持续发展包括了两个概念：可持续性和发展。）可持续发展包括了两个概念：可持续性和发展。3 3）可持续性的最基本、必不可少的条件是保持自然）可持续性的最基本、必不可少的条件是保持自然资源总量存量不变或比现有的水平更高。资源总量存量不变或比现有的水平更高。4 4）对可持续发展的一个较普遍的定义可以表述为：）对可持续发展的一个较普遍的定义可以表述为：在连续的基础上保持或提高生活质量。在连续的基础上保持或提
7、高生活质量。9 可持续发展主要包括三个方面的内容，即资源可持续发展主要包括三个方面的内容，即资源与生态环境可持续发展、经济可持续发展和社与生态环境可持续发展、经济可持续发展和社会可持续发展。会可持续发展。可持续发展代表了当今科学对人与环境关系认可持续发展代表了当今科学对人与环境关系认识的新阶段，其包括三个基本要素：（识的新阶段，其包括三个基本要素：（1 1）少）少破坏、不破坏、乃至改善人类所赖以生存的环破坏、不破坏、乃至改善人类所赖以生存的环境和生产条件；（境和生产条件；（2 2）技术要不断革新，对于）技术要不断革新，对于稀有资源、短缺资源能够经济有效地取得替代稀有资源、短缺资源能够经济有效地
8、取得替代品；（品；（3 3）对产品或服务的供求平衡能实现有）对产品或服务的供求平衡能实现有效的调控。效的调控。10中国式可持续发展的基本构成是：控中国式可持续发展的基本构成是：控制人口、节省资源、保护环境和减轻制人口、节省资源、保护环境和减轻波动这四项基本要求。波动这四项基本要求。112.3 2.3 日趋严重的地球环境问题日趋严重的地球环境问题1 1）人口的急剧增长人口的急剧增长 革命技术先进生产力提高丰富的物质养活更多的人口。人们习惯的做法是把人口问题同环境问题区分开来，视作两种危机。事实上，这两者是紧密联系着的。12人口增率：3人/秒 1989年 52.1亿 2050年 100亿 发达国家
9、 8.3亿 9亿 10%发展中国家 39.5亿 86亿 120%耕地面积需增加3亿公倾（490万公倾/年）道路/住宅需增加1亿公倾 致使森林面积减少4亿公倾 野生动植物减少（生态平衡破坏）CO2排放量增加率714亿吨/年 臭氧层破坏 酸雨13 2）臭氧层的破坏1415 平流层中的平流层中的O2吸收太阳辐射，发生化学键断吸收太阳辐射，发生化学键断裂，产生裂，产生O3和和O，若，若NO以某种方式进入同温层，以某种方式进入同温层，便发生重要的链式化学反应，便发生重要的链式化学反应，NO和和 O3反应，产生反应，产生NO2 NO+O3 NO2+O2 NO2又和氧原子又和氧原子O反应，再生成反应，再生成
10、NO NO2+O NO+O2 构成催化循环，其中构成催化循环，其中NO和和NO2是催化剂，是催化剂，每个循环的净效应是减少一个氧原子每个循环的净效应是减少一个氧原子O和一个臭和一个臭氧分子氧分子O3。16173）酸雨的形成 18酸雨带来什么？危害生态系统危害生态系统 水生生物不能存活水生生物不能存活 土壤酸化土壤酸化 建筑等受损建筑等受损19国内情况204）温室效应与气候变化21222324寂寂静静的春天的春天里里的明日寓言的明日寓言美美国国中西部小中西部小镇发镇发生奇怪瘟疫：大量禽生奇怪瘟疫：大量禽畜死亡，很多人突然死畜死亡，很多人突然死于于不知名疾病不知名疾病。不不寻寻常的寂常的寂静静突然
11、降突然降临临，繁花似，繁花似锦锦的春的春天竟然天竟然听听不不见虫鸣鸟见虫鸣鸟叫！叫！在在无数无数的市的市镇里镇里，是什，是什么压么压抑了春天的抑了春天的声声音呢？音呢？25地球环境社会公平正义经济发展26京都议定书京都议定书2005年年2月月16日，日，京都议定书京都议定书生效。生效。1997年年12月，月，149个国家和地区的代表在日本东京个国家和地区的代表在日本东京通过了通过了京都议定书京都议定书 京都议定书京都议定书需要在占全球温室气体排放量需要在占全球温室气体排放量55%的至少的至少55个国家批准之后才具有国际法效力。个国家批准之后才具有国际法效力。27(英文：Kyoto Protoc
12、ol，又译京都协议书、京都条约；全称联合国气候变化框架公约的京都议定书)是联合国气候变化框架公约(United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC)的补充条款。是1997年12月在日本京都由联合国气候变化框架公约参加国三次会议制定的。其目标是“将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害”。1997年12月条约在日本京都通过，并于1998年3月16日至1999年3月15日间开放签字，共有84国签署，条约于2005年2月16日开始强制生效，到2009年2月，一共有183个国家通过了该条约(
13、超过全球排放量的61%)，引人注目的是美国没有签署该条约。条约规定，它在“不少于55个参与国签署该条约并且温室气体排放量达到附件I中规定国家在1990年总排放量的55%后的第90天”开始生效，这两个条件中，“55个国家”在2002年5月23日当冰岛通过后首先达到，2004年12月18日俄罗斯通过了该条约后达到了“55%”的条件，条约在90天后于2005年2月16日开始强制生效。28 2002年年9月月3日日,中国已核准中国已核准联合国气候联合国气候变化框架公约变化框架公约京都议定书京都议定书 中国政府认为，中国政府认为，联合国气候变化框架公联合国气候变化框架公约约及其及其京都议定书京都议定书为
14、国际合作应对为国际合作应对气候变化确立了基本原则，提供了有效框气候变化确立了基本原则，提供了有效框架和规则，应当得到普遍遵守。欧盟各成架和规则，应当得到普遍遵守。欧盟各成员国及日本已批准了议定书。中国希望其员国及日本已批准了议定书。中国希望其他发达国家尽快批准或核准议定书。他发达国家尽快批准或核准议定书。29京都议定书京都议定书规定，到规定，到2010年，所有发达国家年，所有发达国家排放的二氧化碳等种温室气体的数量，要比排放的二氧化碳等种温室气体的数量，要比1990年减少年减少.，发展中国家没有减排义务。对各发，发展中国家没有减排义务。对各发达国家说来，从达国家说来，从2008年到年到2012
15、年必须完成的削减目年必须完成的削减目标是：与标是：与1990年相比，欧盟削减年相比，欧盟削减8、美国削减、美国削减7、日本削减日本削减6、加拿大削减、加拿大削减6、东欧各国削减、东欧各国削减58。新西兰、俄罗斯和乌克兰则不必削减，可将排。新西兰、俄罗斯和乌克兰则不必削减，可将排放量稳定在放量稳定在1990年水平上。议定书同时允许爱尔兰、年水平上。议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和挪威的排放量分别比澳大利亚和挪威的排放量分别比1990年增加年增加10、8、1。30 2002年年3月，欧盟环境部长会议批准了月，欧盟环境部长会议批准了京都议定书京都议定书。6月，日本政府也批准了月，日本政府也批准了京都
16、议定书京都议定书。至此，批准议定书的国家。至此，批准议定书的国家已超过已超过55个，但批准国家的温室气体排放量个，但批准国家的温室气体排放量仅为全球温室气体排放总量的仅为全球温室气体排放总量的36，尚不足，尚不足以使以使京都议定书京都议定书生效。生效。31美国的态度美国的态度美国人口仅占全球人口的美国人口仅占全球人口的3至至4，而所，而所排放的二氧化碳却占全球排放量的排放的二氧化碳却占全球排放量的25以上。以上。美国曾于美国曾于1998年年11月签署了月签署了京都议定书京都议定书。但在但在2001年年3月，布什政府以月，布什政府以“减少温室气体减少温室气体排放将会影响美国经济发展排放将会影响美
17、国经济发展”和和“发展中国发展中国家也应该承担减排和限排温室气体的义务家也应该承担减排和限排温室气体的义务”为借口，宣布拒绝执行为借口，宣布拒绝执行京都议定书京都议定书。32温家宝气候大会两度拒见奥巴马 逼其无奈硬闯 33哥本哈根世界气候大会全称联合国气联合国气候变化框架公约候变化框架公约第15次缔约方会议暨京都议定书京都议定书第5次缔约方会议，于2009年12月718日在丹麦首都哥本哈哥本哈根根召开。来自192个国家的谈判代表召开峰会，商讨京都议定书京都议定书一期承诺到期后的后续方案，即2012年至2020年的全球减排协议。从道义上讲，中国有权力发展经济、继续增长，增加碳排放将不可避免。而且
18、工业化国家将碳排放“外包”给了发展中国家中国替西方购买者进行着大量碳密集型的的生产制造。作为消费者的国家应该对制造产品过程中产生的碳排放负责，而不是出口这些产品的国家。联合国气候变化框架公约第十五次缔约方会议和京都议定书第五次缔约方会议于当地时间十九日下午在丹麦首都哥本哈根落幕。会议达成不具法律约束力的哥本哈根协议。345）水资源的保护35水污染实例 2005年11月13日，吉林省吉林市的中国石油吉林石化公司双苯厂发生连续爆炸。这一事故造成了八人丧生，七十人受伤，同时导致了一百吨苯类污染物倾泻入松花江中，造成长达135公里的污染带。给下游哈尔滨等城市带来严重的“水危机”。事故产生的主要污染物为
19、苯、苯胺和硝基苯等有机物。超标的污染物主要是硝基苯和苯，属于重大环境污染事件。2005年11月21日，哈尔滨市政府向社会发布公告称全市停水4天，“要对市政供水管网进行检修”。此后市民怀疑停水与地震有关出现抢购。362.4 2.4 现代文明与人类环境现代文明与人类环境 1 1）环境问题国际化）环境问题国际化 2 2）生态体系的脆弱性）生态体系的脆弱性 3 3）科技文明与环境）科技文明与环境 生产部门：从生产的最初阶段开始就尽量减小环生产部门：从生产的最初阶段开始就尽量减小环境负担，开发谋求资源能够持久利用的产品。境负担，开发谋求资源能够持久利用的产品。消费者：积极地购用具有环境保护标志的产品。消
20、费者：积极地购用具有环境保护标志的产品。对材料和产品的完全循环利用做出贡献。对材料和产品的完全循环利用做出贡献。人类属于地球，而地球不单单属于人类。环境材人类属于地球，而地球不单单属于人类。环境材料才是真正支持本世纪高度文明的物质基础。料才是真正支持本世纪高度文明的物质基础。37饮饮食食 土土 壤（壤（蚯蚓等节肢动物蚯蚓等节肢动物）江河江河湖海湖海等等人人 体体胎胎 盘盘呼吸道呼吸道皮皮 肤肤消化道消化道 POPs乳、肉、蛋等粮 食、水果、蔬 菜等农产品浮游生物、鱼、虾等水 禽、水生 哺 乳 动物等空空 气气鸟鸟类类偶然事故偶然事故直接进入直接进入直接进入直接进入径流径流38An exampl
21、e:bio-accumulation392.5 材料产业的可持续发展 从资源和环境角度分析，材料的提取、制、生产、使用和废弃过程是一个典型的资源消耗和环境污染过程。也就是说，材料一方面推动着人类社会的物质文明，而另一方面又消耗大量的资源和能源。同时在生产、使用和废弃过程中向环境排放出大量的污染物，恶化人类赖以生存的空间。40 随着地球上人类生态环境的恶化，保护地球、提倡绿色技术及绿色产品的呼声日益高涨。21世纪是可持续发展的世纪。实现材料可持续发展的关键在于，在开发新材料，满足其需要的使用性能及可接受的经济性能的同时，注意材料的环境性能。材料科学技术的发展也使人类有能力考虑材料设计、生产、使用、废弃、回收等全过程的环境问题。41影响材料可持续发展的一些因素影响材料可持续发展的一些因素42 实现材料可持续发展的措施既有技术方面的内容，也有管理方面的内容，目前主要有：加强资源再生利用研究，特别是废物再生循环利用的研究和应用，以提高资源效率；在生产过程中采用清洁生产的工艺，向零排放和零污染方向努力；加强环境管理，特别是ISO14000国际环境管理标准的推进，有助于可持续发展战略的实施。43
