工程碩士環(huán)境材料試卷

南京大學(xué)工程碩士課程“環(huán)境材料學(xué)”試卷（從12題中任選6題，開卷考試）姓名：高玉春學(xué)號：MP1025005成績：1.用自己的理解給出環(huán)境材料的定義。答：環(huán)境材料是指在加工、制造、使用和再生過程中具有最低環(huán)境負(fù)荷、最大使用功能的人類所需材料。既包括經(jīng)改造后的現(xiàn)有傳統(tǒng)材料也包括新開發(fā)的環(huán)境材料。環(huán)境材料有區(qū)別于傳統(tǒng)材料的特點。環(huán)境材料的主要特點就是在保證了它們具有良好的使用功能的前提下,在其生產(chǎn)、使用和回收處理過程中對資源的利用率很高并且在上面的三個過程中對生態(tài)環(huán)境無副作用。而傳統(tǒng)材料在上面三個方面的效果往往是比較差的。2.論述應(yīng)該包括哪幾部分?答：環(huán)境材料的研究內(nèi)容可以概括為材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價,生態(tài)環(huán)境材料的設(shè)計,材料在制備加工中的環(huán)境協(xié)調(diào)技術(shù)包括零排放和零廢棄加工技術(shù),以及材料在使用過程中的環(huán)境協(xié)調(diào)性技術(shù)如制備環(huán)境協(xié)調(diào)性制品等等。具體從材料的性能上來說主要包括以下幾個方面:再生利用型材料,包括再生的可以降解的塑料、在家用電器中能夠加以回收利用的電路基板,在生產(chǎn)和使用過程中污染較少并且能夠回收再生的紙張等。能夠經(jīng)自然界微生物分解或者能夠自動降解的材料如新型的包裝袋,由天然材料加工成的高分子材料等。為凈化環(huán)境和防止污染而設(shè)計的材料如新型的不釋放有害氣體的墻體材料,高吸油性樹脂等。替代傳統(tǒng)有污染的材料的新型材料如冰箱內(nèi)的全無氟制冷劑等。與潔凈能源相關(guān)并且能夠利用它們的材料,如燃料電池中的儲氫材料。3.近10年來，有關(guān)LCA方法學(xué)的研究一直是環(huán)境材料研究的熱點，試對LCA方法學(xué)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀加以綜述。答：分析從原料的采集一直到生產(chǎn)、使用、廢棄及再生利用的全過程，及其對環(huán)境帶來的影響，并進(jìn)行定量評價的方法即為“環(huán)境負(fù)荷評價”(LifeCycleAs—sessment)。它是將建筑產(chǎn)品壽命周期各階段的環(huán)境負(fù)荷分解為資源及能源的使用對大氣、水及土壤的污染，地球溫室效應(yīng)，廢棄物的數(shù)量等進(jìn)行解析并定量表達(dá)的過程。在進(jìn)行環(huán)境負(fù)荷評價(LCA)時，投入的一方要考慮資源及能源的消耗和資源再生的可能性，排出的一方要考慮對大氣、水、土壤的環(huán)境污染以及固體廢物數(shù)量及能耗等，上述兩方面均作為環(huán)境負(fù)荷的評價指標(biāo)來調(diào)查分析評價建筑材料在整個壽命周期中物質(zhì)及能量的平衡和環(huán)境負(fù)荷。環(huán)境負(fù)荷評價(LCA)分析具體步驟主要包括目標(biāo)和范圍的確定、清單分析、影響評價和釋義與改進(jìn)分析。針對建筑材料來說，其目標(biāo)和范圍主要關(guān)注建筑材料相應(yīng)的資源及能源的消耗及污染問題，清單分析主要是指收集確定建筑材料整個生命周期中的投入與產(chǎn)出，包括其資源能耗、系統(tǒng)排放的廢氣廢水、固體廢棄物及其他環(huán)境釋放物。環(huán)境影響評價方法主要采用總能(GER)、溫室氣體排放(GWP)、固體廢棄物負(fù)擔(dān)(SWB)等環(huán)境評價指標(biāo)。最后根據(jù)清單分析和影響評價，求得出有關(guān)分析結(jié)果，并提出原材料、工藝設(shè)計及施工管理面的改進(jìn)措施，從而完成整個評價過程。4.根據(jù)你對可持續(xù)發(fā)展的理解，考慮無機(jī)非金屬材料(選一種)的可持續(xù)發(fā)展，并提出幾項可具體實施的技術(shù)措施。量消耗結(jié)合評價目的和范圍的具體要等方如何實現(xiàn)(1)金屬材料；(2)高分子材料；(3)答：（一）建立必要的法規(guī)，加強(qiáng)全民的環(huán)保意識（二）回收塑料，變廢為寶（三）發(fā)展環(huán)境友好高分子1.天人合一、天人和諧的思想。2.尊重生命、仁民愛物、化育并進(jìn)的思想。3.主張對生物資源順時取用，思想。4.放眼未來，造福子孫的思想5.包裝材料的特點是一反對滅絕種群的次性使用、周期短，如采用可降解材料又浪費(fèi)加工的資源和能源，性能?如何解決這一矛盾?如何理解包裝材料的使用性能、經(jīng)濟(jì)性能和環(huán)境答：降解塑料作為高科技產(chǎn)品和環(huán)保產(chǎn)品正成為當(dāng)今世界矚目的研發(fā)熱點，其發(fā)展不僅擴(kuò)大了塑料的石油資源是一個補(bǔ)充，因此降解發(fā)展的要求。功能，而且一定程度上緩解了環(huán)境矛盾，對日益枯竭的塑料的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用適應(yīng)了人類可持續(xù)包裝材料是指用于制造包裝容器、包裝裝潢、包裝印刷、包裝運(yùn)輸?shù)葷M足產(chǎn)品包裝要求所使用的材料，它即包括金屬、塑料、玻璃、陶瓷、紙、竹本、野生蘑類、天然纖維、化學(xué)纖維、復(fù)合材料等主要包裝材料，又包括涂料、粘合劑、捆扎帶、裝潢、印刷材料等輔助材料。包裝材料應(yīng)該具有：1、一定的機(jī)械性能包裝材料應(yīng)能有效地保護(hù)產(chǎn)品．因此應(yīng)具一有定的強(qiáng)度、韌性和彈性等，以適應(yīng)壓力、沖擊．振動等靜力和動力因素的影響．2、阻隔性能根據(jù)對產(chǎn)品包裝的不同要求，包裝材料應(yīng)對水分、水蒸氣、氣體、光線、芳香氣、異味、熱量等具有一定的阻擋作用3、良好的安全性能包裝材料包裝材料本身的毒性要小，以免污染產(chǎn)品和影響人體健康；包裝材料應(yīng)無腐蝕性，并具有防蟲、防蛀、防鼠、抑制微生物等性能，以保護(hù)產(chǎn)品安全．4、合適的加工性能包裝材料應(yīng)宜于加工，易于制成各種包裝容器應(yīng)易于包裝作業(yè)的機(jī)械化、自動化，以適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)適于印刷，便于印刷包裝標(biāo)志．5、較好的經(jīng)濟(jì)性能包裝材料應(yīng)來源廣泛、取材方便、成本低廉，使用后的包裝材料和包裝容器應(yīng)易于處理，不污染環(huán)境、以免造成公害。6.二氧化硫的排故是引起酸雨的主要原因，從環(huán)境材料的角度分析干法、濕法、生物法脫硫工藝的優(yōu)缺點。答：干法脫硫的優(yōu)點：在選用反應(yīng)活性好硫容高的脫硫劑的前提下，干法脫硫脫硫效率高，比較適宜處理含H2S較低的煤氣，因為，煤氣中H2S過高會造成脫硫劑很快失效。干法脫硫的缺點：(1)干式氧化鐵法脫硫：設(shè)備笨重，脫硫劑再生大多為間歇再生，每次再生完畢，必須用蒸汽將塔內(nèi)的殘余空氣吹凈，煤氣分析合格后，方能倒塔送氣，否則會引起爆炸；另外，更換脫硫劑時，操作勞動強(qiáng)度大，操作不當(dāng)很容易起火燃燒，較為危險。(2)干式活性法脫硫：脫硫劑再生使用的過熱蒸汽不易獲得，而且再生效果很難達(dá)到要求，多數(shù)廠家干脆就不再生，而是取出后更換新的活性炭。干式脫硫，由于硫的吸附，會增加脫硫劑床層的阻力，即而引起煤氣壓力波動，不利于窯前煤氣的正常燃燒；另外，采用干式脫硫，脫硫效率隨著脫硫劑應(yīng)用時間增加而不斷降低，不利于控制最終產(chǎn)品質(zhì)量；而且，由于干法脫硫大多屬于間歇再生，為了不影響企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)，必須設(shè)置備用脫硫塔，造成設(shè)備閑置浪費(fèi)。濕式栲膠法脫硫優(yōu)點：濕式栲膠法脫硫整個脫硫和再生過程為連續(xù)在線過程，脫硫與再生同時進(jìn)行，不需要設(shè)置備用脫硫塔；煤氣脫硫凈化程度可以根據(jù)企業(yè)