环境材料

关于环境材料


    材料的生产--使用--废弃的过程可以说是将一种大量资源提取出来,又
将大量废弃物排回到自然环境中的循环过程,人类在创造社会文明的同时,
也在不断的破坏人类赖以生存的环境空间。传统的材料研究、开发与生产往
往过多的追求良好的使用性能,而对材料的生产、使用和废弃过程中需消耗
大量的能源和资源,并造成严重的环境污染,危害人类生存的严峻事实重视
不够。作为人类社会和经济发展物质基础的材料将来应该以怎样的模式发展
下去?材料工作者都在认真思考、探索这个问题,而且,我们也相信材料学
科科学技术的发展使人们有能力解决材料设计、生产、使用、废弃、回收全
过程的环境问题。
  国际材料界在审视材料发展与资源和环境关系时发现过去的材料科学与
工程是以追求最大限度发挥材料的性能和功能为出发点,而对资源、环境问
题没有足够重视,这反映在1979年美国材料科学与工程调查委员会给“材料
科学与工程”所下的定义:“材料科学与工程是关于材料成分、结构、工艺
和它们性能与用途之间的有关知识的开发和应用的科学。”这一传统的材料
四要素体系没有充分考虑材料的环境协调性问题,或者说环境协调性在当时
还没那么尖锐突出。 
  在20年后的今天,我们认为在理解上述定义的内涵时应予拓宽乃至修订
补充,应该更明确地要求材料科学与工程工作者认识到: 
  • 在尽可能满足用户对材料性能要求的同时,必须考虑尽可能节约资源和能源,尽可能减少对环境的污染,要改变片面追求性能的观点。
  • 在研究、设计、制备材料以及使用、废弃材料产品时,一定要把材料及其产品整个寿命周期中,对环境的协调性作为重要评价指标,改变只管设计生产,而不顾使用和废弃后资源再生利用及环境污染的观点
  • 这个定义的拓宽将涉及多学科的交叉,不仅是理工交叉,而且具有更宽的知识基础和更强的实践性,不仅讲科学技术效益、经济效益,还要讲社会效益,把材料科学技术产业的具体发展目标和全球、各国可持续发展的大目标结合起来。
  生态环境材料正是在这样的背景下提出来的,是20世纪90年代国际上材
料科学与工程发展的最新趋势之一,这已在世界各国达成共识,并已逐渐兴
起了全球性的生态环境材料的研究、开发和实施热潮。这是时代赋予我们的
义不容辞的历史责任,是人类社会进步到一定时期的自然产物,是时代的需
求。 
   生态环境材料应是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性,或者
是能够改善环境的材料。所谓环境协调性是指对资源和能源消耗少、对环境
污染小和循环再生利用率高。生态环境材料的研究进展将有助于解决资源短
缺、环境恶化等一系列问题,促进社会经济的可持续发展。另外,生态环境
材料的研究还与政治、经济、贸易等领域的国际竞争相联系,如许多发达国
家已将环境保护列入贸易往来的条件,环境问题已直接关系到我国履行国际
公约的责任和义务。
  这类材料对资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高或
可降解化和可循环利用,而且要求从材料制造、使用、废弃直至再生利用的
整个寿命周期中,都必须具有与环境的协调共存性。因此,所谓生态环境材
料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料,
它是由材料工作者在环境意识指导下,或开发新型材料,或改进、改造传统
材料所获得的。我们之所以强调它并非仅特指新开发的新型材料,并不是排
它的新材料体系,是因为实际上任何一种材料只要经过改造达到节约资源并
与环境协调共存的要求,它就应视为生态环境材料。这种定义、概念有助于
调动更广大的材料工作者的积极性,鼓励和支持他们结合本职工作,对量大
面广的材料产品进行生产技术改革,实现节能、降耗和治理污染的目的。生
态环境材料与量大面广的传统材料不可分离,通过对现有传统工艺流程的改
进和创新,以实现材料生产、使用和回收的环境协调性,是生态环境材料发
展的重要内容。同时,要大力提倡和积极支持开发新型的生态环境材料,取
代那些资源和能源消耗高、污染严重的传统材料。还应该指出,从发展的观
点看,生态环境材料是可持续发展的,应贯穿于人类开发、制造和使用材料
的整个历史过程。其实生态环境材料是材料发展的必然结果,其概念是发展
的,也是相对的,还需进一步研究和探讨。

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