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环境材料学课后习题第1-5章

环境材料学课后习题第1-5章
环境材料学课后习题第1-5章

第一章

1-1 用自己的理解给出环境材料的定义

环境材料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、使用及废弃过程中对资源和能源消耗少,对环境影响小且再生利用率高的一类材料。

1-2 从人类的历史进程分析一下材料科学与技术的发展,找出材料与环境的关系。

在人类历史上,有许多时代都是以材料的发展来命名的,如远古时期的石器时代、青铜器时代和铁器时代、现代的高分子时代,都是由于材料科学和技术的发展而推动了历史车轮的前进。同时就材料科学与技术本身的发展来看,也是随着历史发展的需要而诞生的,如20世纪60年代的半导体材料、20世纪70年代的能源材料、20世纪80年代的信息材料以及20世纪90年代的环境材料,他们都是应时代的要求、社会的需要而产生和发展起来的。

1-3 你认为哪些材料可以属于环境材料?试从你身边找出一些环境材料的例子。

冰箱内的全无氟制冷剂、可降解塑料、可食用包装袋、无溶剂涂料、生态水泥、环保建材、降解树脂、环境工程材料、天然资源环境材料、电磁波防护类材料、电子功能材料领域的毒害元素替代材料

1-4 用自己的理解分析一下,环境材料的研究内容应该包括哪几部分。

包括材料的环境影响评价、生态设计及清洁生产、废弃物再生循环利用、环境材料关键技术、环境功能材料、环境友好材料、环境工程材料。

1-5 结合自己的体会,分析一下环境材料的未来发展趋势。

1. 材料的环境性能将成为21世纪新材料的一个基本性能,各种环境材料及绿色产品的开发将成为材料产业发展的一个主导方向。

2. 环境治理材料仍然是环境工程材料的主要研究内容,更高的性能、更长的寿命以及更低的成本成为新型环境治理材料必须具备的性质,环境修复替代材料和废弃物的自资源化研究也将成为环境工程产业的另一大热门。

3. 大力推广环境友好型的材料设计和制备工艺,开发环境友好型的新材料及绿色材料制品。

4. 功能化、智能化的环境功能材料在技术进步的带动下正渐渐走下“高端”的神坛,更好的耐久性能和经济性能将成为环境功能材料研究的主攻方向。

1-6 环境材料是材料和环境两大学科之间的一个交叉学科。考虑如何从交叉学科这个角度去发展环境材料。

环境材料作为跨材料和环境两大领域的一门新兴交叉学科,在保持资源平衡。能量平衡和环境平衡,实现社会和经济的可持续发展等方面产生着积极的作用。将环境性能融入21世纪所有的新材料开发,完善材料环境负担性评价的理论体系,开发各种环境相容性新材料及绿色产品,研究降低材料环境负担性的新工艺、新技术和新方法,也将成为21世纪材料科学与技术发展的一个主导方向。

第二章

2-1 为什么把材料与能源、信息并列为线代高科技的三大支柱?考虑一下它们各起什么作用。

材料、能源与信息并列的现代高科技中的三大支柱。材料是指最近发展和正在发展的具有比传统材料更具优异性能的材料,如智能材料、超导材料等。获取新材料所需的各种先进仪器、设备和新工艺协同组成的体系,就是新材料技术。而能源技术则是指替代传统化合燃料能源,开发和利用核能、太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能等一系列新能源的高科技。信息科学是有关信息产生、获取、识别、转换、组织、存储、处理、显示、控制和利用的学科。信息技术是以微电子和光电子科技为基础,集电子计算机、通信技术和控制技术为一体的综合性高新科技。材料、能源与信息科技,构成了当今世界任何其他高新科技赖以发展的基础,是衡量一个国家的科学技术和经济发展水平的重要标志。

能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础,在国民经济中具有特别重要的战略地位。能源相当于城市的血液,它驱动着城市的运转。现代化程度越高的城市对能源的依赖越强,因为能源在维系着:照明、交通、餐饮、供暖、降温、自动化管理系统等的重要功能。

在今天来说,信息管理技术对于人类的活动上升到了比较重要的地位。从人类社会活动的过程来看,人们的活动所依据的就是信息。因此可以说,今天有没有信息,有没有真实可靠的信息,是大到国家、小到企业个人决策的重要依据。因此,在二十一世纪,信息在我们的生活中扮演着一个十分重要的作用。可以说,谁掌握了信息,谁就掌握了主动权。尽管信息不是一个可以直接利用的资源,它不像物质资源那样直接创造财富,但是信息在创造物质财富和精神财富中起着非常重要的作用。下面我们通过一些事例来看信息在经济社会和其他社会生活中的重要作用。

材料服务于国民经济、社会发展、国防建设和人民生活的各个领域,是国民经济和社会发展的基础和先导。在历史上材料被作为文明社会进化的标志;16世纪以来人类的两次世界范围的产业革命,它们的成功都离不开新材料的开发;从世界科技发展史看,重大的技术革新往往起源于材料的革新;在众多工业部门中,材料的作用十分广泛且重要;而随着世界经济的快速发展和人类生活水平的提高,对材料及其产品的需求日益增长,对材料的发展和应用提出更高、更迫切的需要。

2-2 使用物质不灭和能量守恒的理论来说明材料与资源、环境的关系。

众所周知,材料的生产往往要消耗大量的资源。当生产效率一定时,除有效产品外,大量的废弃物被排放到环境中去,造成了环境的污染。因此对材料的生产和使用而言,资源消耗是源头,环境污染是末尾。也就是说,材料的生产和使用与资源和环境有密不可分的关系。

2-3 结合实际,举例说明某一材料或产品从生产到使用直至废弃对环境产生的影响。

零部件和整车生产过程:不仅体现在工业废气和废水方面,而且含有重金属的零部件、含有刺激性气味的内饰件等在整车装配时对人有一定的影响

汽车在使用过程中对人、环境的影响。汽车尾气排放是全世界环保呼声最高的问题,汽车排放污染已经成为中国城市大气污染的重要因素。所排放的污染物产生的酸雨和光化烟雾,破坏臭氧层,汽车排放的氮氧化物在空气中进一步反应,形成淡蓝色的光化学烟雾,这些淡蓝色的光化学烟雾对人的身体健康构成潜在危险,威胁到人类的安全.另外,汽车内饰气味等对驾乘者的直接和潜在危害以及汽车噪音等都严重影响了人的生活质量

报废汽车对环境的影响已经是全世界高度重视的问题。目前我国每年报废汽车200万辆,这个数字还在逐年递增。由于我国的汽车拆解行业技术落后,汽车拆解管理混乱,大量报废汽车被野蛮拆解,通过正规途径回收的不到40%。我国超期使用报废车现象比较普遍。报废汽车形成的垃圾不仅占用大量土地,而且对环境也造成了极大的影响。

2-4 图2-1是一个典型的开环工业生产链,从环保的角度看,若能实现闭环的工业生产链,可明显减少废弃物排放。请选择一个你感兴趣的产品设计一个闭环生产流程。

资能源资能源资能源资能源

铁矿铁水钢坏成品(热轧钢板等)使用废弃

污染物污染物污染物污染物

2-5 除本书提出的一些材料对环境的影响外,在材料的生产和使用过程中,对环境还有哪些应该注意,如沙漠化、二噁英、疯牛病等与材料与生产和使用是否有关系?

矿渣污染、土地盐碱化、水俣病等

中国土地沙漠化的形成,除了因力作用而造成沙丘前移入侵的自然因

素以外,由于过度开垦、过度放牧、过

度砍伐、工业交通建设等破坏植被的人为因素引起沙漠化的现象更为普遍,而这些过程都与材料的使用有关。

环保专家称,“二恶英”,常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。日常生活所用的胶袋,PVC(聚氯乙烯)软胶等物都含有氯,燃烧这些物品时便会释放出二恶英,悬浮于空气中。

第三章

3-1 表达材料的环境影响有许多方法,试对这些方法加以讨论,并提出一种可以表征材料环境性能的无量纲指标。

能耗表示法:用能耗这项单一指标来表达其对环境的影响

环境影响因子:考虑了资源、能源、污染物、生物影响、区域性等因素。

环境负荷单位:用一个综合的指标(包括能源、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。

单位服务的材料消耗:在某一单位过程中的材料消耗量。

生态指数表示法: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。

生态因子表示法:综合考虑材料的使用性能和环境性能。

无量纲指标:环境负荷单位、生态指数表示法、环境影响因子。

3-2 近10年来,有关LCA方法学的研究一直是环境材料研究的热点,试对LCA

方法学的研究及应用现状加以描述。

LCA 技术的发展已有30多年的历史,但由于其研究对象的复杂性及目的的多重性,LCA 技术尚处在发展阶段。目前有待改进的主要问题是:(1)清单分析技术,特别是影响评价技术尚不成熟,需要进行很多假设;(2)LCA 的完成需要大量的数据支持,所能获得的数据完整性和精度有限;(3)完成费用较高(国外做1次LCA 通常花费1 万10 万美元)。为了改进上述问题,专业人员正在努力通过下述措施,为LCA提供更好的研究基础:(1)方法学和信息的标准化;(2)软件开发,提高可重复能力和降低费用;(3)组织评审小组对分析进行校核;(4)研究和开发新的影响评价和解释技术(例如环境影响评价的“生态指数法”)。

国外,在LCA方法的研究方面,由国际标准化组织制定的环境管理标准ISO1410和ISO1411体现了世界范围内LCA研究的共识,对于其发展最具影响力。目前LCA 评价方法的研究主要集中在清单分析和生命周期影响模型的构建。其中,清单分析的理论方法趋于完善,侧重于结合工业应用要求、面对数据采集及其进行规范化。影响评价方法研究涉及到评价指标体系研究、影响评价特征化模型研究、标准化和权重确定的依据以及评价结果的规范化等。主要进展体现在一系列环境影响类型的提出和生命周期影响数学模型的建立以及污染物对人体健康和生态系统毒性的量化。

我国对于LCA理论研究已呈现出在诸多领域均有涉猎的格局。总的来说,我国LCA 方法论研究当前主要集中在两个方面:一是建立国内区域性的生命周期清单数据库。二是探索研究满足我国国情的生命周期影响评价方法。

国内外LCA应用现状:在应用领域,LCA方法能够为企业实施节能、降耗、减排工作提供技术支持和决策支撑,有利于工矿企业部门在保证经济效益的前提下,实

现社会效益和环境效益的多重功效,在国外已经成为很多大型知名企业实现提高能源利用率,降低污染排放水平的重要环境管理工具,这种方法已经广泛的被国际上的研究机构、企业和政府部门所接受,并得到了大量的应用和推广。国外LCA 在企业层面的应用,主要基于产品的生态设计理念,很多大企业非常重视对产品的环境标志的标识工作,而引进LCA是实现这一理念的最直接的渠道;在政府层面,国外经常运用LCA引导相应的政策法规的制定,如将LCA应用于面向产品的绿色采购政策,引导市民消费方向等。在国内,LCA的应用已涉及到很多行业,诸如高分子材料、建筑行业、石化产品、环境保护等多个领域进行了实践探索。

3-3 根据你对LCA的理解,现有的技术框架是否完善,还应该进行怎样的改进?

根据ISO14000系列标准,现在LCA的技术框架主要有目标和范围定义、编目分析、环境影响评价以及评价结果解释。现有技术框架是不完善的,这也是LCA仍处于不停发展和改进的原因。迄今为止,环境影响评价被认为是LCA中技术含量最高、难度醉倒,同时也是发展最不完善的一个技术环节,环境评价是一个典型的数学物理过程,经常要用到物理数学模型和方法。不同的方法往往带有个人和社会的主观因素和价值判断。所以在评价过程中,要清楚、详细地给出所用的数学物理方法、假设条件和价值判断依据。

3-6 本书给出了一些有关LCA的局限性,请根据LCA的原理,分析一下LCA的这些不足可否改进或避免。

改进途径:1)更多的研究和更多的数据。通过继续研究获得更好的背景清单登记数据和更好地软件工具提高LCA的决策有用性。2)更简单和更廉价的工具。建立和使用更简单和更廉价的工具,侧重有限数量的环境影响,以筛选的方法取代详细地登记清单。3)放弃现行的LCA方法,侧重特定地点的工具和信息,侧重对每个公司的准确的、实际的和具有代表性的数据进行持续记录。

3-7 材料的环境影响数据库主要应包括哪些功能和结构?

功能:1)由于数据库的通用性使得不同国家、不同地区可以对同一类材料在相同条件下进行比较,以判断不同地区材料在生产和使用过程中环境影响的大小。2)用户能就所面临的环境问题得到决策信息咨询服务。3)使新研制的材料在环境性能方面有所改善和提高,为材料的生态设计提供可靠的依据和手段。

结构:包括两大部分,一部分是LCA评价软件(数据输入、评价、输出、打印等),另一部分是材料的环境性能数据(表面处理工艺流程、涂料、建材、稀土及其他各种材料的环境影响数据)。

第四章

4-1 LCA和材料流理论的异同:

LCA是一种用于估计环境承受能力的方法,它是一种汇总和评价一个产品体系在整个生命周期内的所有投入及产出对环境造成的和潜在的影响的方法,也是用以确定和估计影响环境发展的机会的方法。LCA首先辨识和量化整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及环境释放,然后评价这些消耗和释放对环境的影响,最后辨识和评价这些影响的机会。LCA强调所研究的体系对生态平衡、人类健康和资源消耗等方面在内的环境影响。

LCA和MFA是两种定量分析工业系统与环境之间物质和能量交换的统计方法,两种方法的统计口径不同,在分析材料对环境影响时有很强的互补性。LCA方法沿着材料的生命周期,统计各阶段所有的资源、能源输入和废弃物排放数据,因而可以描述单位数量的材料所造成的环境影响,并有助于系统化地寻找改进材料环境表现的途径。MFA则是统计某个区域在某个时间段内一种材料流入和流出的各种渠道与数量,因而可以描述材料流的来龙去脉以及发生的规模。如果统计的对象是一种原材料,通常可用于资源问题分析;如果统计的是一种污染物质,则可用于污染问题分析。后一种情况也称为物质流分析SFA(Substance Flow Analysis)。

4-2 从如何提高材料生产及使用的资源效率的角度,综述物质流分析方法的研究现状及发展趋势。

资源效率是指在某一生产过程中所产出的有用产品占所投入原料总量的百分比。

研究现状:物质流分析分为三个层面:国家层面、区域层面以及产业部门层面。具体见:书本71-75页

发展趋势:1)借鉴国际经验,建立统一的计算方法,开展国家层次上更为严谨、精确的物质流分析;在计算物质流账户系统中各个物质流指标时,结合生命周期评价方法来辅助评价。

2)投入更大的精力进行高资源消耗量和环境污染严重的重点行业的物质流分析研究,得到一套完整的计算方法。

3)借鉴已有的铜及铁元素的物质流研究经验,开展对国民经济发展非常重要的战略性资源以及对环境危害较大物质的物质流研究工作。

4-4 选择一个你所熟悉的材料产品或过程,用物质流方法进行资源效率分析,并就如何提高资源效率提出具体的技术措施。

钢铁的资源效率高达10.4%,就是生产1t纯金属材料所消耗的原材料将近12t。具体技术措施:1)由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入废钢,可提高流程铁资源效率;2)由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入铁矿石等自然铁资源,可提高该流程铁资源效率。3)通过提高电炉钢比,提高铁资源效率。

4-5 分析一下哪些产品或资源在短期内是一种补充产品,而从长远看可能是一种替代品?

聚合物材料代替钢材、光纤代替铜质线

第五章

5-1 根据你对可持续发展的理解,考虑如何实现(1)金属材料,(2)高分子材料,(3)无机非金属材料(选一种)的可持续发展,并提出几项可具体实施的技术措施。

金属材料:利用微生物冶金;代替含稀缺合金元素的新型合金材料和不含毒害元素的材料,以及废弃物无害资源化转化技术;少合金化与通用合金,形成绿色/生态材料体系,有利于材料的回收与再生利用。

高分子材料:1)建立必要的法规,加强全民的环保意识;2)回收塑料,变废为宝:燃烧废旧塑料利用热能,热分解提取化工原料和改进操作技术、设备3)发展环境友好高分子:可降解塑料的开发和合成,采用生物发酵的方法合成的生物高分子。

5-3 你认为材料的生态设计应该从哪几个角度考虑?应包括哪些内容?请按重要性进行排序。

角度:1)从保护环境角度考虑,减少资源消耗、实现可持续发展战略;2)从商业角度考虑:降低成本、减少潜在的责任风险,以提高竞争力。

内容:1)尽可能减少生产环节;2)选择对环境影响小的生产技术;3)选择清洁能源和材料;4)建立ISO14001环境管理体系。

5-4 刚和碳-塑复合材料,选择一种做汽车引擎盖,你选哪种?为什么?

选择碳-塑复合材料。该种材料机械强度大,比起普通钢材的汽车,最大特点是轻和快,抗冲击性比钢铁强。碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯芙拉纤维(KF-49)相比,不仅杨氏模量是其2倍左右,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃。

5-5 需要开发一种新材料,你将如何考虑这种新材料的环境性能?

①先进性:能为人类开拓更广阔的活动范围和环境,发挥其优异性能。在发展新材料、新技术体系时,既要考虑到技术环境负担的大小,材料本身对环境的污染程度,又要顾及材料使用时的传统性能(材料的先进性),在要求优异的使用性能这一点上,新材料与传统材料是相同的。

②环境协调性(优先争取的目标):使人类的活动范围同外部环境协调,减轻地球环境的负担,使枯竭性资源完全循环利用。在材料的生产环节中资源和能源的消耗少,工艺流程中采用减少温室效应气体的技术,废弃后易于再生循环。材料及技术本身要具备环境协调性,这是区别于传统材料观念而增加的概念。

③舒适性:使活动范围中的人类生活环境更加繁荣、舒适,人们很乐于接受和使用。

关于环境材料的先进性、舒适性,不同人有不同理解,在实践中难以判断与把握,它只是一个定性的标准。因此认为环境材料的特征可以具体改为功能性、经济性和环境协调性等。这有利于环境材料的评判,也符合现实情况。

环境材料的设计思路是:在传统材料研究所追求的优异使用性能的基础上,充分考虑资源的有限性和尽可能降低环境负担等因素,采取有效措施,使材料具有能够再生循环利用的特性,从材料的设计阶段开始,就把材料的使用性能同保护地球生态环境、保障生活环境的舒适性充分结合起来,这是对传统材料技术与工程的革新。

5-6 从环保角度分析一下,再生设计是属于末端治理还是始端治理?

末端治理是将已经不能用的废物存放在一个相对稳定的空间内,实现污染与环境的隔绝,而再生设计说明废物还有利用价值,所以应该不属于末端治理!

环境学概论试题库

第一章环境学基础 1.环境的概念: 环境是指:影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素总体。包括:大气、水、土壤、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生植物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。2.环境的分类: 分为自然环境和社会环境两种。 (1)自然环境: 人类目前赖以生存、生活和生产所必需的的自然条件和自然资源总称。 如阳光、空气、水、动物、植物等。 (2)社会环境: 由于人类的活动而形成的环境要素。包括人工形成的物质、能量和产品以及人类活动中形成的人与人之间的关系(或称上层建筑)。 3.环境要素:是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的物质组分。 4.环境分类: ★聚落环境:人类聚居的地方与活动中心。 院落环境(西南地区的竹楼、陕北的窑洞、北京的四合院); 村落环境(农村、渔村、山村) 城市环境:(城市) ★地理环境:位于地球表层,即岩石圈、土圈、水圈、和生物圈 相互制约、渗透、转化的交错带上。 自然地理环境(森林、草地、土地、水、野生动植物等自然资源) 人文地理环境(人口、民族、聚落、政治、社团、经济、交通、军 队、社会行为等许多成分的统一体。)★地质环境:地理环境中除生物圈以外的部分。(矿物资源) ★宇宙环境:指地球大气圈以外的环境。(星际环境) 5. 环境系统: 一个复杂的,有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统。 环境系统内外存在物质、能量和信息的变化和交换:输入和输出。 6. 环境平衡(生态平衡): 是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间,通过能量流动、物质循环和信息传递,使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。 或者说,在一定时空尺度内,系统的物质、能量的输入等于输出,结构和功能处于相对稳定状态,在受到外来干扰时,能通过自我调节恢复到初始的稳定状态。 7. 环境的功能特性: (1)整体性: 人类环境各部分相互联系相互制约; (2)有限性: 空间、资源、纳污和自净能力有限,进入环境 的污染物量超出环境容量或自净能力时,就会环境恶化; (3)不可逆性: 能量流动不可逆,环境一旦破坏,不能彻底 回到原来的状态; (4)隐显性: 环境破坏的后果显现的时间性,如水俣病;

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第一章 1-1 用自己的理解给出环境材料的定义 环境材料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、使用及废弃过程中对资源和能源消耗少,对环境影响小且再生利用率高的一类材料。 1-2 从人类的历史进程分析一下材料科学与技术的发展,找出材料与环境的关系。 在人类历史上,有许多时代都是以材料的发展来命名的,如远古时期的石器时代、青铜器时代和铁器时代、现代的高分子时代,都是由于材料科学和技术的发展而推动了历史车轮的前进。同时就材料科学与技术本身的发展来看,也是随着历史发展的需要而诞生的,如20世纪60年代的半导体材料、20世纪70年代的能源材料、20世纪80年代的信息材料以及20世纪90年代的环境材料,他们都是应时代的要求、社会的需要而产生和发展起来的。 1-3 你认为哪些材料可以属于环境材料?试从你身边找出一些环境材料的例子。 冰箱内的全无氟制冷剂、可降解塑料、可食用包装袋、无溶剂涂料、生态水泥、环保建材、降解树脂、环境工程材料、天然资源环境材料、电磁波防护类材料、电子功能材料领域的毒害元素替代材料 1-4 用自己的理解分析一下,环境材料的研究内容应该包括哪几部分。 包括材料的环境影响评价、生态设计及清洁生产、废弃物再生循环利用、环境材料关键技术、环境功能材料、环境友好材料、环境工程材料。 1-5 结合自己的体会,分析一下环境材料的未来发展趋势。 1. 材料的环境性能将成为21世纪新材料的一个基本性能,各种环境材料及绿色产品的开发将成为材料产业发展的一个主导方向。 2. 环境治理材料仍然是环境工程材料的主要研究内容,更高的性能、更长的寿命以及更低的成本成为新型环境治理材料必须具备的性质,环境修复替代材料和废弃物的自资源化研究也将成为环境工程产业的另一大热门。 3. 大力推广环境友好型的材料设计和制备工艺,开发环境友好型的新材料及绿色材料制品。 4. 功能化、智能化的环境功能材料在技术进步的带动下正渐渐走下“高端”的神坛,更好的耐久性能和经济性能将成为环境功能材料研究的主攻方向。 1-6 环境材料是材料和环境两大学科之间的一个交叉学科。考虑如何从交叉学科这个角度去发展环境材料。 环境材料作为跨材料和环境两大领域的一门新兴交叉学科,在保持资源平衡。能量平衡和环境平衡,实现社会和经济的可持续发展等方面产生着积极的作用。将环境性能融入21世纪所有的新材料开发,完善材料环境负担性评价的理论体系,开发各种环境相容性新材料及绿色产品,研究降低材料环境负担性的新工艺、新技术和新方法,也将成为21世纪材料科学与技术发展的一个主导方向。

清华大学材料学院本科课程介绍

材料学院 00350032 材料科学与工程概论2学分32学时 Introduction to Materials Science and Engineering 随科技发展,材料科学已经成为现代科技和生活中必备的一门知识,涉及到科研和日常生活的各个方面。本课程将为所有感兴趣的大学生普及材料方面的基本知识和理论,介绍材料科学与工程学科的四个基本要素(材料的成分与组织结构、性能、工艺及使用条件下的性能)。从不同材料所具有的共性规律角度阐述以上四方面的基本知识,并着重说明他们彼此之间的本质联系及综合运用的方法。这些知识对于人们认识和使用材料是十分必要的。 00350042 环境材料学2学分32学时 Ecomaterials 环境材料是材料学科中的一个重要门类。环境材料学主要研究在材料加工和使用过程中如何减少对环境的破坏;建立定量的评价材料环境负担性的生态循环评估方法(LCA);将环境负荷作为一个考核材料的新指标,用于指导开发具有环境意识的绿色材料和产品;把资源效率、生态平衡、环境保护、可持续发展等学科知识融入材料科学,保护自然,造福人类。通过本课程学习,理解环境材料的基本内涵,特别是材料与环境相互影响和相互制约的基本知识;了解研制和开发环境兼容性材料的基本方法及设计原则;学习如何评价材料的环境负担性的LCA方法;并对环境材料的类别和发展有所掌握。 00350052 国内外新材料的奇妙应用2学分32学时 Innovations of New Materials 材料是人类生存的物质基础,新材料技术是现代各项其他高新技术的先驱,新材料是划分时代的标志。材料科学技术,是最基础的物质科学。“天生我才必有用”!材料的科学观和方法论,是我们科学思维的重要源泉。本课程以全校理工经管各专业学生为对象,以普及材料科学的基础知识为使命,讲述材料的主要类型及其在高新技术上的应用。本课程以陶瓷材料,金属材料,高分子材料为主线,具体讲述高强度材料、半导体功能材料、智能材料、生物材料、新能源材料等,讲述材料的基本概念、分类方法、科学观点、设计思想、评价方法和关键制造技术,介绍古今中外新材料的巧妙应用,及其带来的经济社会效益。 00350062 稀土功能材料2学分32学时 Functional Rare Earth Materials 稀土具有多方面的优异性能。我国作为稀土大国,开发各种高新性能的稀土功能材料,使我国丰富的稀土资源更好地服务于国民经济。以稀土永磁、超磁致伸缩、巨磁阻、磁致冷、磁光、储氧、储氢、催化、发光、发热、超导等功能材料在汽车、计算机中的应用为例,通过讲授稀土功能材料的机理、国内外研究与应用的最新进展,展望其前景,并组织学生针对各类功能材料展开专题讨论,从而更深入地认识和掌握稀土在功能材料上的应用。 00350092 科学研究导论2学分32学时 Introduction on Scientific Research 本课程是为有志于从事科学研究的同学开设的一门研讨性课程。内容包括:现代科学研究活动的功能、方式和特点;不同领域科学家公认的具有一般性的科学研究的基本原理、准则、规范和方法;科学研究的思维过程与科学理论的发展规律;以及科学研究活动的具体内容(选题、文献调研、实验及装置的设计、实验的实施、数据处理、研究报告写作、科学学术交流等)。 00350112 航空航天材料及其应用基础2学分32学时 Aerospace Materials and Application 以材料科学的基础理论为纲讲授航空航天材料服役的环境特点,实效行为;讲授提高航空航天材料的强度韧性耐热性的原理和方法。讲授轻质高强金属,高温合金,复合材料等加工原理及其在服役期间的物理化学行为。了解航空航天材料的重要作用。 00350121 在实验中认识材料1学分32学时

语言学概论第四章

第四章语法 三、分析题 1、用层次分析法分析下列句法结构。 (1)夕阳把远山照得通红 主语谓语 状语中心语 介宾述补 (2)热爱人民的周总理 1)热爱人民的周总理 动宾 定中 2)热爱人民的周总理 定中 动宾 2、变换下列句子,使其具有句法同义关系。 (1)我打破了杯子。 1)我打破了杯子。——我把杯子打破了。——杯子被我打破了。——杯子我打破了。——杯子我把它打破了。——我打破的是杯子。——杯子是我打破的。…… 2)我打破了杯子。——我没有打破杯子。 3)我打破了杯子。——我打破了杯子了么? (2)我们找到了小王。 1)我们找到了小王。——小王我们找到了。——小王被我们找到了。——我们把小王找到了。——小王是我们找到的。——我们找到的是小王。—2)我们找到了小王。——我们没有找到小王。

3)我们找到了小王。——我们找到了小王了? 3、用变换方法区分下列句法多义的句子。 (1)关心的是他母亲。 ——被关心的人是他母亲 ——关心人的是他母亲 (2)虚构故事吓坏人 ——虚构故事把人吓坏了 ——虚构的故事用来吓唬坏人 (3)咬死猎人的狗 ——狗咬死了猎人 ——猎人的狗被咬死了 (4)鸡不吃了 ——鸡不吃食物了 ——我们不吃鸡了 5、用变换的方法辨析下列结构之间的差别。 (1)在池子里洗衣服--在池子里养金鱼 *把衣服洗在池子里——把金鱼养在池子里 *洗衣服洗到池子里——养金鱼养到池子里 这说明“池子里”仅仅是“洗衣服”这个行为的处所,但不必然是“衣服”的处所;与此相反,“池子里”既是“养金鱼”的处所,也是“鱼”的处所。 (2)在黑板上写字——在教室里写字——在火车上写字 字写在黑板上——字写在教室里——字写在火车上 (人呆)在黑板上写字——(人呆)在教室里写字——(人呆)在火车上写字 以上变换说明:(1)“黑板上”是“字”的处所,不必然是动作行为发生的处所;(2)“教室里”是“写字”的行为发生的处所,但不必然是“字”的处所;(3)“火车上”既是“写字”行为的处所,也可以是“字”的处所。 五.问答题

环境学概论(刘培桐)第四章知识要点

第四章土壤环境 一名词解译 1.原生矿物:是直接来源于岩石受到不同程度的物理风化作用的碎屑,其化学成分和结晶构造未有改变。 2.次生矿物:岩石风化和成土过程中新生成的矿物,包括各种简单盐类,次生氧化物和铝硅酸盐类矿物等统称次生矿物。次生矿物是土壤矿物质中最细小的部分(粒径<0.001mm)具有胶体特性,影响土壤许多物理化学特性。 3.土壤质地(土壤的机械组成):自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒,按不同的比例组合而成的,各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成,也叫做土壤质地。 4.土壤结构:一般把土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度,孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。 5.土壤胶体:土壤中颗粒直径小于2微米或1微米,具有胶体性质的微粒。 6.土壤污染:人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤质量恶化的现象。具体地说,污染物质是指与人为活动有关的各种对人体和生物有害的物质,包括化学泻药、重金属、放射性物质,病原菌等。 7.土壤净化:是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化,氧化—还原、络合-螯合作用及化学沉淀等作用而使进入土壤的污染物的浓度降低,形态改变,难以被植物所吸收而暂时退出生物小循环,脱离食 物链或被排出土壤之外的过程。 8.溶胶:胶体微粒分散在水中成为胶体溶液称为溶胶。凝胶:胶体微粒相互凝聚呈无定形的凝胶。凝聚作用:由溶胶凝聚成凝胶的作用。分散作用:由凝胶分散成溶胶的作用。 9.环境背景值:是指环境中诸因素,如大气、水体、土壤以及植物、动物和人体组织等在正常情况下,化学元素的含量及其赋存形态。 10.土壤环境中重金属元素背景值:是指一定区域内自然状态下未受人为污染影响的土壤中重金属元素的正常含量。 11.活性酸度:由土壤溶液中的H+ 所引起的酸性和活性酸底。酸度大小取决于溶液中的[H+ ]。土壤胶体所吸附的可交换性H+及A13+水解所产生H+总称为潜在酸度(包括交换酸和水解酸)。 二简答题 1.土壤胶体包括哪些?胶体的性质有哪些? 答:土壤胶体是指土壤中直径小于2微米或1微米,具有胶体性质的微粒。包括有机胶体(主要是腐殖质和生物活动的产物,直径在20—40nm之间)胶体的性质:(1)巨大的比表面和表面能。物质的比表面越大,表面能也越大(每100g腐殖质胶体的交换容量平均约为2000mo l)。(2)电荷性质。土壤胶体微粒具有双电层,微粒的内部称微粒核,一般带负电荷,形成一个负离子层,其外部由于电性吸引,而形成一个正离子层,即合称为双电层。(3)凝聚性和分散性。 2.土壤的吸附与交换包括哪些? 答:土壤的吸附作用:生物吸收(指植物和土壤微生物对营养物质的吸收保蓄作用)、机械吸收、物理吸收、化学吸收、物理-化学吸收;离子交换作用:阳离子交换、阴离子交换。 3.土壤酸碱性的来源及分类? 答:土壤中的氢离子主要是二氧化碳溶于水形成碳酸,有机物分解产生有机酸以及某些少数无机酸、铝离子水解产生氢离子。氢氧根离子主要来自土壤溶液中的碳酸钠、碳酸氢钠、碳

《环境学概论》复习思考题

《环境学概论》复习思考题 第一章绪论 1.环境和环境问题。 2.环境问题的原因及实质。 3.可持续发展的内涵。 4.联合国环境与发展大会。 5.当代环境问题的特点。 6.环境科学的研究任务。 7.环境伦理的定义及分类。 8.你持哪种环境伦理,为什么? 第二章地球环境的发生与演变 1.地球形成初期的出气作用有什么重要意义? 2.地球史上何时发生过3次大规模的海侵和2次物种灭绝?灭绝了哪些物种? 第三章人类与大气圈 1.大气污染的定义及分类。 2.大气污染源的类型。 3.一次污染物和二次污染物的定义和举例。 4.大气污染物的种类。 5.二氧化硫在大气中的迁移转化。 6.画图分析不同温度层结下的五种烟型。 7.光化学烟雾的定义及形成的主要机理。 8.大气污染对植物的危害及特征。 9.大气污染综合防治对策。 10.案例分析:伦敦烟雾事件和光化学烟雾事件。 11.温室效应的概念及影响,主要的温室气体。 12.画图说明厄尔尼诺的形成及危害。 13.臭氧浓度的分布特征。 14.酸雨的形成机制、危害及防治。 15.大气圈氧平衡失调的主要原因。 第四章人类与水圈

1.简述应对水资源危机的措施。 2.案例分析:松花江水体污染事件。 3.水体污染、水体污染源、主要水体污染物、水体污染危害。 4.水环境容量和水质标准。 5.污水的水质指标。 6.分析氧垂曲线的形成并划分不同水质功能区。 7.水体富营养化的定义及危害。 8.海洋石油污染危害。 9.重金属污染的特点。 10.水体污染综合防治对策。 11.大型水库不良的生态学效应。 12.地下水过度开采的后果。 13.河流渠道化的内涵及不良的环境影响。 14.影响湖泊面积缩小的人类因素。 第五章人类与生物圈 1.生物多样性的内涵。 2.保护生物多样性的重要意义。 3.结合实例分析十分之一定律。 4.结合实例分析生态平衡的内涵。 5.森林缩小的原因。 6.牧场退化的原因及后果。 7.农药使用的生态学后果。 8.生物治虫的内涵。 9.生物圈保护区的功能。 10.保护森林、保护生物多样性,我们能做什么? 第六章人类与土壤圈 1.土壤污染的概念。 2.土壤污染源。 3.农药的分类及对人体健康的危害。 4.土壤污染防治对策。 5.土地退化的内涵。 6.土壤侵蚀的危害。 7.荒漠化的定义、危害及防治对策。

环境材料学

第一章 环境材料的主要特征:无毒无害,减少污染;全生命过程对资源和能源消耗小;可再生循环,易于回收;具有高度的使用效率 环境材料定义 具有先进的使用性能、其材料和技术本身要有较好的环境协调性,还要具备为人们乐于接受的舒适性的一类具有系统功能的材料。 三要素:先进性,环境协调性,舒适性 核心要素:环境协调性 在材料的生命周期过程中(包括开采、制造、使用、废弃和回收)具有资源和能源消耗少、对生态环境影响小、再生循环利用率高,或者废弃后可降解的新材料 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,或指那些直接具有净化和修复环境等功能的材料(经济成本可接受性) 环境材料学 研究材料的开发、生产与使用过程和环境之间相互适应和相互协调的科学 目的:寻找在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负担的人类所需材料,以及满足人类生存和发展的需要。研发环境治理材料 特征:从环境的角度重新考虑和评价过去的材料科学与工程,指导未来的材料科学及其工程学的发展。 在材料科学传统四要素基础上(结构、性能、加工和使用状况)加上环境性能 环境材料学研究的内容: 第二章材料对环境的影响 材料在国民经济中的地位和作用:国民经济和社会发展的基础和先导;现代高科技的三大支柱(生物、信息、材料);社会文明进化的标志(人类社会时代命名与材料密不可分);近代两次产业革命离不开新材料的开发(铁基材料与蒸汽机;能源革命相联系的交通运输工业);科技发展史来看,重大技术革新起始于材料的革新(Ni基高温材料与超音速;高温陶瓷与航天飞机;电子材料与信息革命;生物医学技术与材料);我们从个人到社会国家的方方面面都离不开材料和材料的革新 材料的发展趋势:结构材料:轻质、高强高韧、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、低成本、环境友好、复合化、多功能化 功能材料:新型电池材料、稀土永磁材料、生态环境材料、生物医学与仿真材料、超导 材料与资源环境的关系: 工业品的链式生产流程:原料的投入和产品的产出;能源的输入与废弃物的排放 推动社会进步 消耗资源能源 破坏生态环境(局部化——全球化) 人类面临的资源环境问题:废弃物问题、全球气温变暖、食物短缺、矿物资源枯竭、石油天然气枯竭、人口爆炸、全球气温显著变暖 我国的情况:材料生产和消费大国,支撑国民经济发展;能耗大,排放强;资源过度消耗,环境污染严重;趋势:能耗降低;废气排放增加,其它减少 全球资源和能源现状 现状:资源危机,能源短缺原因:人口膨胀,经济总量增加 资源危机:非再生资源迅速耗竭(矿产资源);物种灭绝;淡水资源不足;森林资源持续赤字;水土流失加剧 能源危机:矿物能源面临枯竭(化石能源、核矿物);可再生能源开发不足(风、水、日光) 中国资源和能源现状: 资源现状:总量大,种类齐全,数量丰富;人均水平远低于全球水平,资源与人口矛盾突出;地域分布不平衡;

新《绿色化学》课程教学大纲

《绿色化学》课程教学大纲 课程编号: 学分: 2 学时: 36 先修课程:无机化学、有机化学 开课学院:物理科学技术学院材料科学与工程系 一、课程简介 绿色化学(Green Chemistry)是20世纪90年代才出现的具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科,已成为当今国际化学化工研究的前沿,是21世纪化学科学发展的重要方向之一。绿色化学研究的目标就是运用现代科学技术的原理和方法,从源头上减少或消除化学工业对环境的污染,从根本上实现化学工业的“绿色化”,走经济和社会可持续发展的道路,出现十余年来,起源于化学工业的绿色化学已带来了化学化工、材料、能源、环境、食品、医药、农业等现代工业的革命性变化。绿色化学和技术相关概念,如环境无害化学、环境友好化学、清洁化学、绿色产品设计、制造及生产制造技术、清洁型生产等已成为各国政府、企业和学术界关注的热点。近年来,人们把绿色化学的观念进一步发展成为“绿色与可持续化学”(Green and Sustainable Chemistry),以强调化学化工不仅涉及环境,而且直接与可持续发展的多个方面相关。可持续发展观念是以经济、资源、环境、社会等要素的一体化为其特征,绿色与可持续化学作为可持续发展的重要工具,在可持续发展大框架之下,无疑对经济、资源、环境,乃至构筑循环经济这一良性经济发展模式,都具有重要的意义。综上所述,绿色化学从源头上阻止对环境污染的化学,从根本上确保清洁生产,从而使对环境的治理从治标转向治本,是解决2l世纪环境和资源问题的根本出路之一,必将成为21世纪科学发展的主流。 二、教学目的与基本要求 绿色化学是使用化学的技术和方法去设计研制对人类健康、社会安全、生态环境无害的化学品及其工艺,它是在化学面临人类可持续发展要求的巨大挑战的背景下提出的全新观念,“绿色化学”的提出是人类对生态环境关注的必然产物。它是使人类和环境协调发展的更高层次的化学,其主要特点是原子经济性,其根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学。 本课程的开设目的是使学生了解和掌握绿色化学的基本概念、原理、技术、应用等方面的基本知识,在此基础上了解与绿色化学密切相关的化学化工、材料、能源、环境、食品、医药、农业等领域的相关研究前沿及发展趋势,扩大学生的知识面。教学重点与难点是绿色化学的基本知识。 三、主要教学方法:讲授、讨论、文献查阅 四、考核方式:开卷笔试或写小论文 五、课程的基本内容及要求(含章节要点和难点) 第一章、绿色化学引论(4学时) 【目的要求】

环境材料学复习范围

环境材料学复习范围 第一章绪论 1、专业词汇:生态环境材料Ecomaterials 材料流Materials Flow 物质流Mass Flow 生命周 期评价Life Cycle Assessment/LCA目标与范围确定goal and scope definition 清单分析inventory analysis 影响评价impact assessment 结果解释life cycle interpretation 生态设计Eco-design/ED 清洁生产Zero Waste Processing 2、环境材料定义及材料研究的三个特点 3、从手段、目标和要求角度阐述环境材料的研究内容 4、从基础研究、应用研究和评价系统层次阐述环境材料的具体研究内容 5、研究环境材料的意义 第二章环境材料与可持续发展 1、可持续发展定义及可持续发展理性设计的具体表现 2、列举地球环境问题(具体内容不要求) 3、材料流定义及具体掌握四倍因子理论和十倍因子理论(前提假设、目标措施和公式 表达) 第三章资源的环境特征 1、名词解释:资源、可耗竭资源、可更新资源、能源、资源的直接消耗、资源的间接 消耗 2、分析自然资源的详细分类组成并举例说明 3、了解自然界中三个重要的物质循环并能详述碳元素和氮元素的循环过程 4、掌握能源的分类并能举例说明 5、简述人类对能源利用认识的四个阶段 第四章材料的环境负荷 1、名词解释:环境负荷 2、简述环境负荷的评价内容 3、污染物主要包括哪三大类?(气体、水体、固体)列举每类污染物的组成及它们的来 源和危害。 第五章环境材料评价方法的研究 1、阐述LCA基本框架的组成及内容 2、产品清单数据的组成,何为产品的社会数据?何为产品的企业数据? 第八章材料和物质的再生循环 1、名词解释:超级通用合金、简单合金 2、简述钢铁资源再生循环的综合性解决对策 3、简述塑料再生技术的分类及其基本思想 4、举例说明废铝再生的单项技术 5、了解干电池综合回收利用的方法分类(具体内容不要求) 第九章环境材料与材料的长寿命化 1、名词解释:金属材料高温蠕变现象、省合金化 2、列举长寿命高温结构陶瓷材料机械性能影响因素(具体内容不要求) 3、陶瓷涂层复合技术的优点及具体应用举例 第十章环境材料分类 1、木材结构组成与成分组成 2、木材典型环境特性列举 3、何谓仿生物材料?举例分析其分类组成 4、作出仿生物材料的环境性能示意图并简述其环境性能的体现 5、名词:生物陶瓷材料、仿生智能材料、生态建材、环境修复 6、常见的环境修复材料举例 7、生态建材的基本特点

刘培桐《环境学概论》(第2版)章节题库-第四章 土壤环境【圣才出品】

第四章土壤环境 一、名词解译 1.土壤质地(土壤机械组成) 答:土壤质地又称土壤颗粒组成或土壤机械组成,是土壤的基本性质之一,是指土壤中矿物颗粒的大小及其组合比例,即土壤的粗细、砂黏状况。按土壤中砂粒、粉砂粒和黏粒的含量百分比,土壤质地一般分为矿土、壤土、黏土等类别。不同质地的土壤,有不同的理化性质和肥力特征。 2.土壤净化 答:土壤净化是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化,而使土壤污染的浓度降低而消失的过程。一般增加土壤有机质含量,增加或改善土壤胶体的种类和数量,改善土壤结构,可以增大土壤自净容量。土壤净化按机理不同,可分为物理净化作用、物理化学净化作用、化学净化作用和生物净化作用四个方面。 3.环境背景值 答:环境背景值又称自然本底值,是指在不受污染的情况下,环境组成的各要素,如大气、水体、岩石、土壤、植物、农作物、水生生物和人体组织中与环境污染有关的各种化学元素的含量及其基本的化学成份。它反映环境质量的原始状态。 4.土壤富集系数 答:土壤富集系数是指利用含量较高的抗风化物质TiO2或Al2O3作为指示矿物,计算

出的土壤中元素的含量与岩石中元素含量的比值。富集系数大于1者,表示该元素对土壤有污染。 二、简答题 1.土壤的吸附与交换作用包括哪些? 答:(1)土壤的吸附作用 ①生物吸收 生物吸收是指植物和土壤微生物对营养物质的吸收保蓄作用。生物吸收具有选择和提供表层土壤养分的能力,因此生物吸收是促进土壤肥力发展的动力。某些植物兼有从土壤吸收有毒物质的能力。 ②机械吸收 土壤是多孔性、具有巨大表面积的物质,能把大于孔隙的物质阻留,小于孔隙的颗粒也能阻留在土壤中。土壤颗粒越细,孔隙越小,机械吸收越强。机械吸收对不溶性颗粒物的作用最为明显。 ③物理吸收 又称分子吸收,是指土壤颗粒对分子态物质的吸附作用。土壤对不同的分子态物质的吸附能力各不相同,土壤越细,分子态物质极性越强,物理吸附性能越大。饲养牲畜时常以土垫圈,就是利用细土吸收尿液及气态氨分子,减少养分损失。但物理吸附能力较小,不是土壤保持肥力的主要因素。 ④化学吸收 化学吸收通常是一种化学固定作用,一方面防止养分流失,但降低养分的效力;另一方面对于有毒重金属起净化作用。

刘培桐《环境学概论》(第2版)考研真题精选-第一章至第四章【圣才出品】

第一部分考研真题精选 第一章绪论 一、名词解释 1.环境[江西农业大学2014年研] 答:环境是指以人类为主体的外部世界,即人类赖以生存和发展的物质条件的整体,包括自然环境和社会环境。《中华人民共和国环境保护法》规定:本法所称环境,是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、湿地、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。 2.工程环境[湖南农业大学2011年研] 答:工程环境是指人类在利用和改造自然环境中创造出来的人工环境,包括农业工程环境、工业工程环境以及能源工程环境、交通通讯工程环境、信息工程环境等。它们是人类在利用和改造自然环境中创造出来的,但反过来它们又成了影响自然环境和人类活动的重要因素和约束条件。 3.环境问题[江西师范大学2014年研] 答:从广义上理解,环境问题是指由自然力或人力引起生态平衡破坏,最后直接或间接影响人类的生存和发展的一切客观存在的问题。从狭义上理解,环境问题是指由于人类的生产和生活活动,使自然生态系统失去平衡,反过来影响人类生存和发展的一切问题。一般情

况下,人们多从狭义上理解环境问题,它可分为环境污染和生态破坏两大类。 4.环境污染[江西师范大学2014年研] 答:环境污染是指有害物质或因子进入环境,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境系统结构和功能发生变化,对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。环境污染可以是人类活动的结果,也可以是自然活动的结果,或是上述两类活动共同作用的结果。 5.水俣事件和富山事件[西北师范大学2013年研] 答:水俣事件是指发生在日本水俣镇,由于人食用受甲基汞毒害的鱼类而导致甲基汞中毒的严重污染事件。 富山事件是指发生在日本富山县神通川流域,由于铅锌冶炼厂排放含镉废水进入河流污染农田和饮水,导致人们食用含镉稻米和饮用水而造成镉中毒的严重污染事件。 二、简答题 1.简述环境科学的主要任务。[湖南农业大学2014年研] 答:环境科学的基本任务,是揭示人类与环境系统的实质,研究人类与环境系统之间的协调关系,掌握它的发展规律,调控人类与环境之间的物质和能量交换过程,以改善环境质量,造福人民,促进人类与环境之间的协调发展。 因此,环境科学首先是研究人类活动对环境所引起的较近期的直接影响,并预测较长期的间接影响。在研究中,不仅要考虑人类对环境的利用、改造与生产力发展水平的关系,也要考虑生产关系的制约作用。其主要任务包括以下四点: (1)探索全球范围内环境演化的规律,了解人类环境变化的过程、环境的基本特性、

环境学概论复习思考题.doc

第一章课后题 K环境的概念及分类 环境,是以人类为主体的外部世界,即人类赖以生存和发展的各种因素的综合体。 分类:原生的自然环境.经过人类的创造和改造形成的人工环境。 2、环境科学的研究对象 1、探索全球范围内环境演化的规律。 2、揭示人类活动同自然环境的关系。 3、探索环境变化对人类生存的影响。 4、硏究区域环境污染综合防治的技术措施和管理措施。 3>环境问题的概念及分类 环境问题是山于人类活动作用于周围环境所引起的环境质最变化.以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。 环境问题有两大类:一类是自然演变和自然灾害引起的原生环境问题,也叫第一环境问题。如地處、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、泥石流等。一类是人类活动引起的次生环境问题,也叫第二环境问题和“公害S次生环境问题一般又分为环境污染和环境破坏两大类。 4、环境科学 是研究人类生存的环境质最及其保护和改善的科学 5、八大公害事件 马斯河谷、多诺拉烟雾、洛杉矶光化学烟雾.伦敦烟雾、日本四日市哮喘、水俣病、病病病、米糠油事件 6、环境学的三大分支学科 …、理论环境学(环境科学方法论.环境质最评价的方法和原理、环境规划和环境区划的原理和方法等。) 二综合环境学(全球环境学、区域环境学、聚落环境学。) 三、部门环境学 第二章课后题 1>大气污染及类型 大气污染通常是指山于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气屮,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象. 2>大气污染物及分类 山于人类活动或白然过程排入大气,并对人和环境产生有害影响的物质。 分类:主要有一次污染物: 502.1I2S、NO、NU3、CO、C02、川;、1IC1 . Cl—C12 化合物。 二次污染物: 503、H2SO4、MSO4、N02、MNO3、醛类、酮类、酸类。3、影响大气污染程度的因素 4>还原型烟雾和氧化型烟雾的主要区别。 (%1)还原型(煤炭型) 主要污染源是燃煤。主要污染物是S02、CO和微粒物质,它们遇上低温、高湿的阴天,且风速很小并伴有逆温存在的情况时,一次污染物扩散受阻,易在低空聚积.生成还原型烟雾。伦敦烟雾事件 (%1)氧化型(汽车尾气型) 污染源主要是机动车和机动船。主要污染物是NOx、CO、HC化合物、03、醛类、PAN等。在相对湿度较低的夏季睛天.交通污染严重的地区可能会出现典卑的二次污染一光化学烟雾。它对人体.动梢.物、材料均会产生破坏作用,并且严重影响大气能见度。洛杉矶光化学烟雾

环境学概论考试重点

第一章绪论 1. 环境的概念:环境是相对于中心事物而言的,与某一中心事物有关的事物,就是这个事物的环境。 2. 环境的基本特征:整体性和区域性、资源性和价值性、危害作用的时滞性、变动性和稳定性。 3. 环境要素的属性:最差限制律、等值性、整体性大于个体和、互相联系互相依赖。 广义:由自然力或人力引起生态平衡破坏,最后直接或间接影响人类的生存和发展的一切客观存在的问题。 狭义:由于人类的生产和生活活动,使自然生态系统失去平衡,反过来影响人类生存和发展的一切。 4. 环境问题的分类:原生环境问题和次生环境问题。火山、地震、台风等属于原生环境问题,水土流失、沙漠化、盐渍化、物种灭绝、水污染、大气污染、土壤污染、固体废物污染、噪声、振动、电磁波干扰、热干扰属于次生环境问题。 5. 20世纪8大著名公害事件: 比利时马斯河谷事件(公害污染物:烟尘、SO2)、 洛杉矶光化学烟雾事件(光化学烟雾)、 美国多诺拉烟雾事件(烟尘、SO2)、 伦敦烟雾事件(烟尘、SO2)、 日本水俣病事件(甲基汞)、日本骨痛病事件(镉)、日本四日哮喘病事件(重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾)、日本米糠油事件(多氯联苯)。 6. 环境问题产生的主要原因:人口压力、资源的不合理利用、片面追求经济的增长。 7. 当代环境问题的特点:全球化、社会化、综合化、政治化。积累化和高科技化。 第二章全球环境问题 1. 什么是全球环境问题全球环境问题是指对全球产生直接影响或具有普遍性,并对全球造成危害的环境问题,或者说是超越一个以上主权国家的国界和管辖范围的环境污染和生态破坏问题。

2. 全球环境问题的共同特点:人为性、危害性、移动性、可变性、加速性、隐蔽性。 3. 全球十大环境问题全球气候变化、臭氧层破坏、酸雨、生物多样性锐减、土地退化、水资源危机、海洋污染、森林锐减、化学物质污染与越境转移、城市问题。 4. 气候变化的影响及危害 冰川融化,海平面上升(第一个因海平面上升举国搬迁的国家——图瓦卢);气候异常,洪涝、干旱、冰冻、火灾频发。影响农业和自然生态系统,加剧洪涝、干旱及其他气象灾害,影响人类健康。 5.臭氧层破坏的危害 1、对人体健康的影响:破坏DNA,皮肤病,白内障等; 2、对陆生植物的影响:产量和质量下降,间接影响; 3、对材料的影响:加速老化; 4、对水生生态系统的影响:降低生产力,影响幼体 6.生物多样性减少的原因 1、大面积对森林、草地、湿地等生境的破坏; 2、过度捕猎和利用野生物种资源; 3、物种的引入或侵入毁掉了原有的生态系统; 4、无控制外来旅游; 5、城市地域和工业区的大量发展; 6、土壤、水和大气受到污染; 7、全球气候变化。 7.全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨蔓延是当今社会最主要的全球性大气环境问题,简述它们对人类的危害。 (1)全球气候变暖:海平面上升,冰川消退,气候异常,农业和自然生态系统,人类健康; (2)臭氧层破坏: 1)对人体健康的影响(UV-B的影响):

最新环境学概论-考试重点复习题

《环境学概论》复习思考题 第一章 一、名词解释 1.环境 2.原生环境 3.次生环境 4.最差限制律 二、思考题 1.环境要素的重要属性 2.环境结构的主要特点 3.环境系统的特点 3.环境要素、环境结构、环境系统的关系 4.环境问题形成和发展的三个阶段 5.环境科学研究的对象和任务 6.环境科学研究在环境保护事业中的作用 第二章 一、名词解释 1.大气边界层 2.大气污染 3.大气污染物 4.一次污染物 5.二次污染物 6.总悬浮物(TSP) 7.可吸入颗粒物(PM10) 8.还原型大气污染 9.氧化型大气污染10.光化学烟雾11有效源高 二、思考题 1.硫氧化物和氮氧化物的化学转 2.光化学烟雾的形成机制和形成条件 3.气温递减率与绝热递减率的区别

4.逆温形成过程 5.影响大气污染的地理因素 6.大气扩散模式 7.二氧化硫控制技术 8.烟气控制技术 9.大气污染综合防治措施 第三章 一、名词解释 1.矿化度 2.水体富营养化 3.一级污水处理 4.二级污水处理 5.赤潮水华 6.COD 7.BOD 8.TOC 9.PCB 10.PAH 二、思考题 1.为什么说地球上的水是一种既丰富又紧缺的资源? 2.天然水的组成及影响天然水成分的因素是哪些? 3..天然水体的自净作用及分类。 4.水体污染定义及污染水质指标。 5.水体污染源及特点。 6.水体中的污染物及特点。 7.需氧污染物在水环境中的迁移转化。 8.植物营养元素在水环境中的迁移转化。 9.石油在水环境中的迁移转化。 10.重金属在水环境中的迁移转化。 11.水污染防治工程

12.水污染防治对策 第四章 一、名词解释 1.盐基饱和度 2.土壤背景值 3.土壤环境容量 4.土壤净化 5.土壤碱化度 6.半衰期 7.残留量8活性酸度9潜性酸度 二、思考题 l.土壤有哪些主要成分?分别说明它们对土壤的性质与作用有哪些影 响?2.什么是土壤的活性酸度与潜性酸度?试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。 3.土壤的缓冲作用有哪几种?举例说明其作用原理。 4.什么是盐基饱和度?它对土壤性质有何影响? 5.试分别分析土壤阳、阴离子交换吸附的主要作用原理与特点。) 6、土壤中主要的氧化还原体系有哪些?了解土壤氧化还原电位的几个范围值。 7.影响土壤中重金属迁移转化的因素有哪些?试举例说明 8、土壤重金属污染危害有哪些?如何消除或减少土壤的重金属污染?9、土壤中化学农药是怎样迁移转化的?其降解方式有哪些? 10、常见的土壤生物修复技术有哪些? 第五章 一、名词解释 1.固体废弃物 2.危险废物 二、思考题

环境科学概论知识点总结

环境科学概论 第一章绪论 概念: 环境:指以人类为主体の外部世界,环境就是人类生存环境,指の是环绕于人类周围の客观事物の整体,它包括自然环境,也包括社会环境。或者为指围绕着人群空间,以及其中可以直接、间接影响人类生活和发展の各种自然因素和社会因素の总体。 环境法中の环境:指影响人类生存和发展の各种天然の和经过人工改造の自然因素の总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。 环境科学:以“人类-环境”系统为其特定の研究对象,它是研究“人类-环境”系统の发生和发展、调节和控制以及改造和利用の科学。其目の在于探讨人类社会持续发展对环境の影响及其环境质量の变化规律,从而为改善环境和创造新环境提供科学依据。 环境要素:又称环境基质,是指构成人类环境整体の各个独立の、性质不同の而又服从整体演化规律の基本物质组成。 环境问题:指自然过程突变或人类活动引起の环境破坏和环境质量变化,以及由此给人类生产、生活和健康带来の不利影响。其原因是人类认识の局限性和环境の复杂多变性。 原生环境问题:又称第一类环境问题,是指由于自然环境自身变化引起の,没有人为因素或人为因素很少の环境问题。 次生环境问题:又称第二类环境问题,是指由于人为因素所造成の环境问题。 第二章大气环境 概念: 干结空气:大气中除去水汽和固体杂质以外の整个混合气体。主要成分是氮气%)和氧气%)。其次是氩气%体积)和二氧化碳%体积)。空气中水の体积百分含量在之间,其余の大气成分为稀有气体。 大气污染:指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够の浓度,达到了足够の时间并因此而危害了人体の舒适、健康和福利或危害了环境の现象。 大气污染源:指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响の场所,设备和装置。包括:天然源(指自然界自行向大气环境排入污染物の污染源。)人为源(指人类の生产活动所形成の污染源。) 大气污染物:指由于人类活动或自然过程排入大气,并对人和环境产生有毒影响の物质。气溶胶体:是空气中の固体和液体颗粒物质与空气一起结合成の悬浮体,它の粒径在1微米以下,可以悬浮在大气中。 总悬浮颗粒物(TSP):D(粒径)在100m以下,其中多数在10m以下,是分散在大气中の各种粒子の总称。 可吸入粒子(IP):大于10μmの颗粒物能被鼻腔の鼻毛吸留住,而小于10μmの飘尘却能长驱直入侵蚀肺泡,叫“可吸入因子”。在可吸入微粒中80%可沉积于肺泡,且沉积时间可达数年之久,导致肺心病等一系列病变。 一次污染物:又称原发性污染物,指直接由污染源排放の污染物。进入大气后其性质没有发生变化。 二次污染物:又称继发性污染物,指进入大气の一次污染物之间相互作用,或一次污染物与正常大气组分发生化学反应,以及在太阳辐射线の参与下引起光化学反应而产生の新の污染物。 光化学烟雾:是在一定条件下(如强日光、低风速和低温等),氮氧化物和碳氢化物发生化学转化形成の高氧化性の混合气团,是一种带刺激性の淡蓝色烟雾。

环境科学概论

第二章 1.大气的结构组成? 对流层,平流层,中间层,热成层,逸散层。 2.什么是大气污染,大气污染的来源有哪些? 大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害程度,一致破坏人和生态系统的正常生存和发展,对人体,生态和材料造成危害的现象。 大气污染来源: 天然污染物:1.火山喷发2.森林火灾3.自然尘4.森林植物释放5.海浪飞沫 人为污染物:1.燃料燃烧2.工业生产过程排放3.交通运输过程排放4.农业活动排放 3.什么是大气污染物,主要的大气污染物有哪些? 大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。 主要的大气污染物:1.气溶胶状态污染物(总悬浮颗粒物(TSP),飘尘,降尘,可吸入粒子(IP) )2.硫氧化合物 3.氮的氧化物 4.碳的氧化物5.碳氢化合物6.有机化合物7.卤素化合物8.其它放射性物质和臭氧。 4.什么是光化学烟雾? 含有氮氧化合物和烃类的大气在阳光中紫外线的照射下发生反应的产物及反应物的混合物被称为光化学烟雾。 5.主要大气污染物的控制技术? 1.烟尘控制技术 2.二氧化硫净化技术 3.汽车尾气的催化净化 第三章 思考题: 1.什么叫水循环,其成因是什么?水循环包括哪几个阶段? 地球上的水,在太阳辐射能和地心引力的相互作用下,不断地从水面、陆面和植物表面蒸发,化为水汽升到高空,然后被气流带到其他地区,在适当的条件下凝结,又以降水的形式降落到地表形成径流。水的这种不断蒸发、输送、凝结、降落的往复循环过程,就叫做水循环。 水循环的成因:内因水的三态(气态、液态、固态)在常温常压条件下的相互转化 外因太阳辐射和地心引力 水循环包括阶段:蒸发,输送,凝结,降落,渗流,径流。 2.请用文字和公式的形式表达水量平衡的概念? 通过水的循环包括蒸发,降水,渗流,及径流,地球上的水不断循环往复在全球范围内蒸发与降水总量是平衡的。 +△w= 收入-支出 3.天然水的化学组成主要包括哪几类?天然水中的主要离子有哪些?什么叫溶解氧? 天然水的化学组成:1.溶解气体天然水中的溶解气体主要有氧、氮、二氧化碳、硫化氢、甲烷等。 2.主要离子:Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+。 3.生物生成物质生源物质在水中以离子或胶体的形式存在,NH4+、NO3-、NO2- 、PO43-、HPO42-、H2PO4-。 4.胶体无机胶体物质主要是铁、铝和硅的化合物,有机胶体物质主要是植物或动物腐烂和分解而生成的腐殖物。5.微量元素 6.固体悬浮物质。 溶解氧:溶解在水中的氧称为溶解氧(DO) 4.试分析影响河水,湖水,地下水化学成分的因素。 河水:1.受河流集水面积内被侵蚀的岩石性质影响,2.受河流的流动过程中补给水源成分影响。3.受流域面积地区的气候条件的影响。4.受生物活动影响。 5.什么叫水体污染?什么叫水体的自净化能力,其自净化机制是什么? 水体污染:当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体后,其含量超过了水体的自然净化能力,使水体水质和水体底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化,从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象,被称作为水体污染。 水体的自净化能力:广义定义指受污染的水体经物理、化学与生物作用,使污染的浓度降低,并恢复到污染前的水平;狭义定义是指水体中的氧化物分解有机污染物而使水体得以净化的过程。 净化机制:物理净化(物理过程)是指污染物质由于稀释、扩散、沉淀和混合等作用,而使污染物质在水体中浓度降低的过程。

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