環(huán)境材料中的環(huán)境分析方法研究.pdf

1、資源短缺，能源匱乏，環(huán)境惡化已成為全球性問(wèn)題，嚴(yán)重阻礙了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在此背景下，材料研究領(lǐng)域的環(huán)境意識(shí)逐漸加強(qiáng)，環(huán)境材料成為了材料研究的熱點(diǎn)和重要發(fā)展方向。其中，如何運(yùn)用適當(dāng)?shù)沫h(huán)境分析方法對(duì)具體材料進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)，進(jìn)而提出改善其環(huán)境影響的可行方案，是環(huán)境材料研究中的重點(diǎn)。 在材料的環(huán)境分析中，最重要的兩個(gè)分析工具是生命周期評(píng)價(jià)(Life CycleAssessment,LCA)和材料流分析(Material FlowAn

2、alysis，MFA)，并已得到國(guó)際學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府機(jī)構(gòu)的廣泛認(rèn)同，其中LCA方法已經(jīng)被納入到ISO14000環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)管理體系當(dāng)中。 本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，深入分析了環(huán)境材料概念的內(nèi)涵，在提出“環(huán)境材料研究”概念的基礎(chǔ)上歸納并提出了環(huán)境材料研究中環(huán)境分析的基本思路，即綜合采用LCA和MFA方法，根據(jù)材料研發(fā)和材料工業(yè)化生產(chǎn)兩個(gè)不同階段的特點(diǎn)，分別提出了環(huán)境數(shù)據(jù)的收集和分析方法，并對(duì)具體案例進(jìn)行了環(huán)境分析。 在材料的

3、研發(fā)階段，MFA和LCA方法為環(huán)境材料研究提供了基本的數(shù)據(jù)收集和允析思路，可以綜合分析并避免實(shí)驗(yàn)方案中潛在的資源環(huán)境問(wèn)題，而片面強(qiáng)調(diào)材料的個(gè)別環(huán)境優(yōu)點(diǎn)無(wú)助于環(huán)境材料的整體改進(jìn)。通過(guò)對(duì)鉍替代鉛的無(wú)鉛材料的環(huán)境分析表明，近十年來(lái)，世界年均生產(chǎn)、消耗金屬鉛約600萬(wàn)噸、鉍4000噸，生產(chǎn)、消耗量差別巨大，鉍系無(wú)鉛材料面臨鉍資源嚴(yán)重匱乏，而且生產(chǎn)過(guò)程會(huì)帶來(lái)更多能源消耗和其它環(huán)境問(wèn)題，因此并非材料無(wú)鉛化的最佳選擇方案。 在材料的工業(yè)生產(chǎn)階

4、段，LCA為環(huán)境材料研究提供了成熟的數(shù)據(jù)收集和分析方法，可以綜合分析材料在整個(gè)生命周期過(guò)程中的資源環(huán)境影響，可以應(yīng)用到材料的清潔生產(chǎn)、下游材料研發(fā)、區(qū)域規(guī)劃等多個(gè)方面。對(duì)攀枝花地區(qū)鈦白粉生產(chǎn)的個(gè)案研究表明，鈦白粉是高資源消耗、高能耗、高污染的基礎(chǔ)原材料，每生產(chǎn)1千克鈦白粉需要耗能63.86 MJ、消耗新水104千克、產(chǎn)生廢酸6.4千克、酸性廢水70千克、CO<,2>7.87千克等，這為下游的材料應(yīng)用研究帶來(lái)了不可忽視的資源和環(huán)境局限性。