绿色建材的概念和意义摘要: 绿色材料的概念是在1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出。1992年国际学术界给绿色材料定义为:在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。关键词: 绿色建材 建筑材料1-1 绿色建材的概念绿色材料的概念是在1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出。1992年国际学术界给绿色材料定义为:在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。70年代末一些工业发达国家的科技工作者就己着手研究建筑材料对室内空气质量的影响及对人体健的危害性,并进行了全面系统的基础研究。到了90年代对绿色建材的发展、研究和应用更加重视,思路逐渐明确,制定出一些有机挥发物散发量的试验方法,并推行低散发量标志认证,同时积极鼓励开发生产绿色建材新产品和建造健康住宅。我国环境污染程度处在世界前列,首都北京的污染程度又处在世界十大严重污染城市之列。我国在1992年发布的\"中国21世纪议程\"中把保护环境、发展绿色产品作为可持续发展战略的重要内容。国家环保总局正在抓环境标志产品及认证工作。目前,住宅室内装修热方兴未艾,人们除了讲究装修格局、色调、材质、做工和价格外,更关注所用装修材料对人体健康有无危害。近一段时期一些报刊、电视等新闻媒体时有报导入住新装修的房主发生人身伤害事故。对某些装修材料的危害性也有说法,如花岗石衰变会产生氡气,人长期处在高浓度的氡气环境中会有致癌的危险;木材类复合板的生产,多用脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂为胶粘剂,在使用过程会释放出游离甲醛,它可以使蛋白质发生硬化,人长时间接触高浓度甲醛气体会导致癌症的产生;涂料所用成膜助剂主要是毒性较大的乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚,二乙二醇和苯甲醇等;油性涂料中的氯化物溶液或芳香类碳氢化合物以及塑料制品中使用的铅类热稳定剂等对人体都有很大的危害性等等。这些说法一方面提高了人们选材的环保意识,提醒厂家生产中少用有害物质,另一方面也使百姓在选用装修材料时不知所措,因此,已经到了为绿色建材建立正确概念的时候了。然而,对人体健康的直接影响仅是绿色建材内涵的一个方面,而作为绿色建材的发展战略,应从原料采集、产品的制造、应用过程和使用后的再生循环利用等四个方面进行全面系统的考察,方能界定是否称得上绿色建材。众所周知,环境问题已成为人类发展必须面对的严峻课题。人类不断开采地球上的资源后,地球上的资源必然越来越少,为了人类文明的延续,也为了地球生物的生存,人类必须改变观念,改变对待自然的态度,由一味向自然索取转变为珍惜资源,爱护环境,与自然和谐相处。人类在积极地寻找新资源的同时,目前最紧迫的应是考虑合理配置地球上的现有资源和再生循环利用问题,走既能满足当代社会发展的需求又不致危害未来社会的发展,做到发展与环境的统一,眼前与长远的结合。1-2 绿色建材的定义与基本特征1、绿色建材的定义1992年,国际学术界明确提出绿色材料的定义:绿色材料是指在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料,亦称之为“环境调和材料”。建材工业是国民经济非常重要的基础性产业。是天然资源和能源资源消耗最高、破坏土地资源最多、对大气污染最为严重的行业之一。绿色建材又称生态建材、环保建材和健康建材等。绿色建材是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。2、绿色建材的分类在制造和使用总过程中,对地球环境负荷相对最小的材料称为\"环境材料\"或\"绿色材料\";而有益于环境健康的材料称为\"保健环境材料\"或\"环保型材料\".然而,环保型建材在国际上却仍处于研究阶段。传统天然材料及大多数人造新材料均属于\"绿色建材\"的范畴。\"健康材料\"的概念系指具有特定的环保功能和有益于健康功能的材料,可具有空气净化、抗菌、防霉功能或电化学效应、红外幅射效应、超声和电场效应等。\"绿色建材\"主要针对地球环境负荷,而\"保健材料\"是指直接与健康有关的居室内小环境,也有人把二者总称为\"生态环境材料\".\"生态环境\"是指气、水、地球环境及光和热等自然条件之外,微生物、动植物等与人类有关的一切环境。因此,把\"生态环境材料\"分为如下几种:(1)气环境材料-净化空气材料(2)水环境材料-净化水材料(3)地环境材料-改良土地、利用废渣(4)循环材料-零排放废气、废水和废渣(5)保健环境材料1)空气净化建材2)饮水净化材料3)保健抗菌材料4)健康功能材料3、绿色建材的基本特征绿色建材与传统建材相比可归纳以下五个方面的基本特征:1、其生产所用原料尽可能少用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。2、采用低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术。3、在产品配制或生产过程中,不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物;产品中不得含有汞及其化合物;不得用铅、镉、铬等种金属及其化合物的颜料和添加剂。4、产品的设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨,即产品不仅不损害人体健康,而应有益于人体健康,产品具有多功能化,如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。5、产品可循环或回收再利用,无污染环境的废弃物。绿色建材满足可持续发展的需要,做到了发展与环境的统一,现代与长远的结合。既满足现代人的需要,安居乐业,健康长寿,又不损害后代人对环境、资源的更大需求。总之,建材工业的发展、绿色化进程,不但关系到建材工业目前的发展问题,还关系到能否和国际市场接轨问题,关系到国计民生能否可持续发展的大事,关系到我国人民生活质量的大事,关系到功在当代,造福千秋的大事。因此要以战略的眼光、时代的紧迫感和历史责任感努力促进各种绿色建材的发展,以绿色建材建造健康-安全-舒适-美观的建筑和室内环境,造福于社会,造福于人民。1-3 发展绿色建材的意义本世纪七十年代以来,臭氧层破坏、温室效应、酸雨等系列全球性环境问题的日益加剧,人们已逐步认识到保护我们赖以生存的地球环境已不再只是政府、民间团体、科研机构的事情,每个人都应以自己的行动来直接参与环境保护工作。作为建筑材料而言,在生产、使用过程中,一方面消耗大量的能源,产生大量的粉尘和有害气体,污染大气和环境,另一方面,使用中会挥发出有害气体,对长期居住的人来说,会对健康产生影响。鼓励和倡导生产、使用绿色建材,对保护环境,改善人民的居住质量,作到可持续的经济发展是至关重要的。据资料介绍,自然界中每年大约有400-500亿吨的 CO2被绿色植物的光合作用所消耗,同时每年动植物呼吸、微生物的分解及燃烧等,又把数量相当的CO2释放到大气中去,所以千百年来大气中的CO2含量基本保持不变,长期稳定在这个水平上。但近一个世纪以来,随着现代工业和运输业迅猛发展,大量化学燃料被燃烧,数以百万吨的CO2释放到大气中去,严重干扰了大气中的CO2循环的动态平衡。据联合国政府间气候变化委员会(IPCC)的报告,大气中CO2的浓度已经从1800年的280PPm,上升到1995年的364PPm,增长了30%.目前正以每年的速度继续增加,预测新世纪时为600PPm以上,这将给地球大气的变化带来严重后果。为了解决温室效应,降低CO2排放量并回收排放的CO2,因而提出了许多治理CO2方法。例如:(1)节省能源,减少化石燃料的燃烧;(2)开发氢能、原子能等无污染的能源;(3)CO2的分离、吸附和再利用;(4)CO2的化学和生物法固定;(5)海洋固定;(6)地下或海洋中储存等。在以上这些方法中,虽然用化学、物理方法可以回收CO2,如气体吸收或膜分离技术等。问题是回收后如何处理,即如何把它变成其它无害甚至有用的物质。另外把回收的CO2送入大海或废弃的天然井中,不但所需费用昂贵,而且储存在海洋里的CO2还不知道对地下水资源会产生什么样的影响。据日本Ounma的估计,不论是采用太阳能发电、CO2的分离和海洋储存,还是种植物等各种方法处理,每吨CO2要花掉3-4万日元。所以,用以上方法处理CO2问题,目前从技术上和经济上都很难达到降低CO2排放量和有效利用的水平。我国每年排放CO2量为23亿吨,12亿人口和居室小环境中CO2排放量为6亿吨,占总排放量的1/4左右。除了CO2以外,更为严重的是燃烧和机动车排放的NO2和SO2等气体不仅对人体有害而且可产生酸雨及光化学烟雾。谈到空气污染,人们往往只意识到大环境中的大气污染,却对居室内空气污染认识不足,其实,居室内的污染对人体的侵害更为直接。这种小环境是大环境的组成部分,它与人们朝夕相伴,与健康息息相关。居室内污染物质有化学物质、放射物质、细菌等生物性物质。据美国环保局对各类建筑物室内空气连续五年的监测结果表明,迄今已在室内空气中发现有数千种化学物质,其中某些有毒化学物质含量比室外绿化区多20倍,已对人体健康造成威胁。新建筑物完工的的前6个月空气中有毒物质含量比室外完工后有害物质含量高100倍。因而致使许多人患上\"厌恶建筑物综合症\",即眼鼻不适、头痛、疲劳、恶心和其它一些不适症状,甚至致癌。因此,解决小环境污染、保护人类健康环境成为我们刻不容缓的责任。仅供参考,请自借鉴。希望对您有帮助。
机械专业工程 教育 应加强对学生的工程实践训练,以提高机械专业的工程教育水平。下面是我为大家推荐的机械专业 毕业 论文,供大家参考。机械专业毕业论文篇一:《机械加工质量技术》 摘要:机械加工产品的质量与零件的加工质量、产品的装配质量密切相关,而零件的加工质量是保证产品质量的基础,它包括零件的加工精度和表面质量两方面。 关键词:机械加工;精度;几何形状;工艺系统;误差 一、机械加工精度 1、机械加工精度的含义及内容 加工精度是指零件经过加工后的尺寸、几何形状以及各表 面相 互位置等参数的实际值与理想值相符合的程度,而它们之间的偏离程度则称为加工误差。加工精度在数值上通过加工误差的大小来表示。零件的几何参数包括几何形状、尺寸和相互位置三个方面,故加工精度包括:(1)尺寸精度。尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围。(2)几何形状精度。几何形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差,如圆度、圆柱度、平面度、直线度等。(3)相互位置精度。相互位置精度用来限制加工表面与其基准间的相互位置误差,如平行度、垂直度、同轴度、位置度零件各差来表示的要求和允许用专门的符明。 在相同中的各种因对准确和完足产品的工加工 方法 ,的生产条件下所加工出来的一批零件,由于加工素的影响,其尺寸、形状和表面相互位置不会绝全一致,总是存在一定的加工误差。同时,从满作要求的公差范围的前提下,要采取合理的经济以提高机械加工的生产率和经济性。 2、影响加工精度的原始误差 机械加工中,多方面的因素都对工艺系统产生影响,从而造成各种各样的原始误差。这些原始误差,一部分与工艺系统本身的结构状态有关,一部分与切削过程有关。按照这些误差的性质可归纳为以下四个方面:(1)工艺系统的几何误差。工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差,机床的几何误差、调整误差,刀具和夹具的制造误差,工件的装夹误差以及工艺系统磨损所引起的误差。(2)工艺系统受力变形所引起的误差。(3)工艺系统热变形所引起的误差。(4)工件的残余应力引起的误差。 3、机械加工误差的分类 (1)系统误差与随机误差。从误差是否被人们掌握来分,误差可分为系统误差和随机误差(又称偶然误差)。凡是误差的大小和方向均已被掌握的,则为系统误差。系统误差又分为常值系统误差和变值系统误差。常值系统误差的数值是不变的。如机床、夹具、刀具和量具的制造误差都是常值误差。变值系统误差是误差的大小和方向按一定规律变化,可按线性变化,也可按非线性变化。如刀具在正常磨损时,其磨损值与时间成线性正比关系,它是线性变值系统误差;而刀具受热伸长,其伸长量和时间就是非线性变值系统误差。凡是没有被掌握误差规律的,则为随机误差。 (2)静态误差、切削状态误差与动态误差。从误差是否与切削状态有关来分,可分为静态误差与切削状态误差。工艺系统在不切削状态下所出现的误差,通常称为静态误差,如机床的几何精度和传动精度等。工艺系统在切削状态下所出现的误差,通常称为切削状态误差,如机房;在切削时的受力变形和受热变形等。工艺系统在有振动的状态下所出现的误差,称为动态误差。 二、工艺系统的几何误差 1、加工原理误差 加工原理误差是由于采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工所产生的误差。通常,为了获得规定的加工表面,刀具和工件之间必须实现准确的成形运动,机械加工中称为加工原理。理论上应采用理想的加工原理和完全准确的成形运动以获得精确的零件表面。但在实践中,完全精确的加工原理常常很难实现,有时加工效率很低;有时会使机床或刀具的结构极为复杂,制造困难;有时由于结构环节多,造成机床传动中的误差增加,或使机床刚度和制造精度很难保证。因此,采用近似的加工原理以获得较高的加工精度是保证加工质量和提高生产率以及经济性的有效工艺 措施 。 例如,齿轮滚齿加工用的滚刀有两种原理误差,一是近似造型原理误差,即由于制造上的困难,采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆;二是由于滚刀刀刃数有限,所切出的齿形实际上是一条折线而不是光滑的渐开线,但由此造成的齿形误差远比由滚刀制造和刃磨误差引起的齿形误差小得多,故忽略不计。又如模数铣刀成形铣削齿轮,模数相同而齿数不同的齿轮,齿形参数是不同的。理论上,同一模数,不同齿数的齿轮就要用相应的一把齿形刀具加工。实际上,为精简刀具数量,常用一把模数铣刀加工某一齿数范围的齿轮,也采用了近似刀刃轮廓。 2、机床的几何误差 (1)主轴回转运动误差的概念。机床主轴的回转精度,对工件的加工精度有直接影响。所谓主轴的回转精度是指主轴的实际回转轴线相对其平均回转轴线的漂移。 瞬时速度为零。实际上,由于主轴部件在加工、装配过程中的各种误差和回转时的受力、受热等因素,使主轴在每一瞬时回转轴心线的空间位置处于变动状态,造成轴线漂移,也就是存在着回转误差。超级秘书网 主轴的回转误差可分为三种基本情况:轴向窜动——瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动,如图l(a)所示。径向跳动——瞬时回转轴线始终平行于平均回转轴线方向的径向运动,如图l(b)所示。角度摆动——瞬时回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角度,交点位置固定不变的。 (a)轴向窜动;(b)径向跳动;(c)角度摆动动,如图1(c)所示。角度摆动主要影响工件的形状精度,车外圆时,会产生锥形;镗孔时,将使孔呈椭圆形。实际上,主轴工作时,其回转运动误差常常是以上三种基本形式的合成运动造成的。 (2)主轴回转运动误差的影响因素。影响主轴回转精度的主要因素是主轴轴颈的误差、轴承的误差、轴承的间隙、与轴承配合零件的误差及主轴系统的径向不等刚度和热变形等。主轴采用滑动轴承时,主轴轴颈和轴承孔的圆度误差和波度对主轴回转精度有直接影响,但对不同类型的机床其影响的因素也各不相同。 参考文献: [1]郑渝.机械结构损伤检测方法研究[D];太原理工大学;2004年 [2]杨春雷,尹国会.浅谈机械加工影响配合表面的原因及对策[N].中华建筑报;2005年 [3]高原.不锈钢表面复合处理提高耐磨性的研究 机械专业毕业论文篇二:《企业工程机械设备管理》 摘要:由于工程机械现代化的实现,为现代企业的发展带来了新的发展机遇和高效的工作效率。但是,企业机械设备的管理仍然存在着很多问题,制约着企业的高速发展。本文作者就现代企业机械设备管理存在的问题和提高管理的方法进行了简单的论述。 关键词:工程;机械设备;管理;问题;对策 科学技术进步、生产建设的需求,为工程机械的应用提供了广阔的空间,也对设备管理的提出了更高的要求。做好机械设备的合理配置、科学使用、及时保养、适时维修,降低设备故障发生,提高机械设备的有效利用率,是对工程设备管理工作的主要要求,下面我就当前矿山企业在工程机械设备管理方面存在的问题和提高工程机械管理的方法谈谈自己的看法。 一、当前工程机械设备管理中存在的问题及原因 1、管理机构不健全,管理制度不完善 相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的工程机械设备管理制度,对工程机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,不能明确工程机械管理和使用的责任主体。 2、舍不得智力投资 (1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐。 (2)而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电一体化程度高的设备管理的需要。 3、工程机械设备的使用与保养相互脱节 (1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项 规章制度 明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。 (2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。 4、工程机械设备维修“滞后”,浪费严重 (1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期 修理 ,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。 (2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑 其它 设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。 二、提高机械设备管理工作的方法 1、在使用方面,设备的价值主要体现在使用。任何设备都有规定的使用范围、条件及操作程序,只有正确的使用设备,才能保证 安全生产 。而设备使用的好坏很大程度上取决于操作人员水平的高低。 所以在使用中,一是教育操作人员正确的使用和操作各种工程机械,不能在超过机械所能承受的最大负荷下进行工作,尽量保证机械负荷的均匀加减,使机械处于较为平缓的负荷变动,具体地说,就是要较为均匀地加减油门,防止发动机、工作装置动作的大起大落。二是加强技术培训,提高操作人员素质,使操作人员做到懂构造、懂原理、懂性能,会使用、会保养、会检查、会排除故障,从源头上减少和防止人为失误引起的机械故障。三是坚持实行包机责任制,责任到人,将个人经济利益与责任机械的维修费、燃油费相结合进行考核,奖罚并举,加强管理设备的责任心,调动爱护设备的积极性。超级秘书网 2、在保养方面,对设备实行定期保养是保持机械良好技术状况的基础。对于工程机械,保养工作中的重中之中就是保证对机械的合理润滑。零件工作面的磨损、零件表面的腐蚀和材料的老化是正常使用条件下的机械零部件的3种主要失效形式,而零件工作面的磨损所引起的失效所占的比例最大。也就是说,机械的磨损是使其各种零部件走向极限技术状态的主要原因之一。那么,解决机械零部件的磨损问题,除了采用优良的材料、选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外,在使用过程中要做的一项重要工作就是保证对机械的合理润滑。 据统计,工程机械的故障有一半以上是由润滑不良引起的。由于工程机械各零部件配合的精密性,良好的润滑可以使其保持正常的工作间隙和合适的工作温度,从而降低零件的磨损程度,减少机械故障。正常合理的润滑是减少机械故障的有效措施之一。为此,一是要合理选用润滑剂,要根据机械的种类和应用结构的不同选用正常的润滑剂类别,根据机械的要求选用合适的质量等级,根据机械的工作环境和不同的季节选择合适的润滑剂牌号。二是经常检查润滑剂的数量和质量。数量不足要及时补充,质量不佳要及时更换。三是根据保养周期、设备技术状况、工作环境等因素,制定强制保养计划,到时间必须停机保养润滑。 3、维修方面 机械在使用过程中必然会出现各种各样的故障。在这些故障中,有些故障对机械设备的影响可能是很微小的,有些是比较严重的,甚至会造成机毁人亡的大事故。 经验 表明,严重机械故障往往是由一些较小的故障引发的。究其原因,就在于忽视了对小故障的及时处置。因此,在维修方面,一是重视小故障的及时处理,做到防患于未然。切不可小故障不影响使用,为了赶任务让设备带故障作业,最后小毛病拖成了大故障,不但延误工期,影响正常使用,还有可能造成设备突然报废。从某种意义上来说,对出现的故障及时进行处理,就是减少和防止故障的一种有效措施。二是采取“计划维修”与“预防性维修”两种制度的相结合的维修制度,科学合理的安排设备维修工作。计划维修坚持“养修并重,预防为主”的指导思想,在使用中,根据机械损坏和零件磨损规律,按照工作时间,定期对设备实施强制保修项目;预防性维修坚持“定期检查,按需修理”,它是按照维修对象的实际计划状况,而不是按照实际使用时间来控制的维修方式,避免了强制维修造成的浪费,同时通过定期检查,避免了漏拆漏检导致的失保失修。 总之,任何设备投入使用后都会不可避免的出现故障,但在工作中,只要我们加强设备管理,合理科学的使用、及时到位的保养、适时准确的维修,就能抓住设备寿命期内各种故障的发生规律,有效的降低故障发生,提高有效利用率,保持设备的良好技术状态,最大限度的发挥设备的使用价值。 机械专业毕业论文篇三:《浅析纺织机械的绿色制造技术》 一、绿色制造的发展必要性 纺织行业一直是一个高污染的产业,由于传统技术的落后,纺织生产过程中会产生大量的生产污染物,包括废气、污水等,同时还存在着资源浪费的问题,而这些都对人类生存的环境造成了严重的危机。中国作为世界上最大的纺织品生产出口大国,现代纺织制造业的发展十分迅速,因此纺织行业的污染问题一直是关注重点。在如今大力提倡生态文明的时代,纺织机械关于绿色制造技术的发展已经刻不容缓。 环境意识制造,也就是绿色制造,简单来说就是制造产品的绿色环保可持续发展,是一个兼顾环境发展和经济效益的现代化制造模式。关于绿色制造的实施,具体策略表现为减少浪费,减少污染以及资源利用最大化。现如今,考虑到生态环境的保护,国际上已经开始对贸易产品的绿色工艺有了要求,虽然这样的绿色壁垒还不是很多,但是作为纺织产品的出口大国,为了保持纺织行业的优势,纺织机械的绿色制造需要及早提上发展日程。 二、绿色制造技术的体现 (一)绿色材料。绿色材料的选择要在保证纺织机械制造的要求的基础上考虑材料的环保性。以化纤生产为例,其生产过程中使用了大量的酸碱,导致硫酸盐一类有毒物质的产生,所以绿色材料的首要条件是无毒,无污染。此外,化纤产品的不可降解性使得其在废弃之后对土壤环境造成负担,因此,绿色材料还需具备可降解,可回收的特点。最后,由于化纤产品加工困难,因此造成了能源的浪费,这就要求绿色材料是易加工的。 (二)绿色设计。绿色设计是绿色制造的核心,因为绿色设计需要贯穿了产品的整个生命周期,在产品设计的阶段就要将产品从生产到包装到最后的废弃和回收的环保性都要列入考虑,生产资源的选择,能源的最大化利用,产品的回收利用都是绿色设计要进行的工作,不仅要满足工艺技术的经济要求,更要保证绿色环保的环境需求。 (三)绿色工艺。首先要选择正确适合的工艺方法,然后优化工艺操作,设计最高效的工艺方案,如此便能提高工作效率,减少资源的消耗,降低能源的消耗,将废气,污水一类的有害物质和污染物对生态环境的危害降至最低程度。 (四)绿色包装。绿色包装的设计要从以下三方面入手,首先是包装材料的选择,关于包装材料要求就是绿色环保,无害可降解,易回收,易加工;其次是包装结构的优化,包装结构应该尽量简化,不要铺张浪费;最后是使用后的包装和工艺废弃物的回收利用,以往包装材料在丢弃后,因为不可降解或者污染有毒,对生态环境造成了不小的破坏,而包装本身的丢弃也是对资源的极大浪费,所以采用可回收的材料,既不会造成环境负担,又减少了资源的浪费,一举两得。 三、绿色制造技术的应用 (一)包装材料。绿色包装的设计要求包装材料的绿色环 保,可回收利用,包装避繁就简。常见的纺织产品的包装材料有瓦楞纸,木材和塑料等。瓦楞纸纸板的特点是易回收,但是不够坚固耐用,并且需要前期加工,既浪费资源也不环保;木板的坚固程度足够,可是作为不可再生资源,过度的木材使用会导致生态发展不平衡,也不利于环境保护;塑料包装有着木材与纸板不可替代的特点,轻便耐用又方便生产,但是也有不可降解的缺点,也不是最佳的绿色包装材料。目前最好的绿色包装材料是纸浆模塑和蜂窝纸板,两者的组合成为蜂窝纸芯复合板,这种包装材料无污染易回收,是绿色包装的最好选择。 (二)计算机辅助设计。纺织机械的绿色设计可利用现代计算机技术,设计无纸化减少了木材资源的浪费,节约了资源的同时,高科技技术还可以减少设计周期,强化设计蓝图,大大提高了工作效率,以及纺织产品的质量。现如今结合了计算机技术的三维软件可以模拟纺织机械的各个零部件的受力情况并对其进行相关性能的校对检测。 (三)工艺规划。 纺织机械制造的工艺规划的目标体系为 TQCSRE体系,关键在于分析资源消耗R与环境影响E的关系。例如,通过分析生产资源的消耗与废物产生量间的关系,经过分析纺织机械工艺在这之中的作用,研发出优化的绿色工艺。 结语 随着环境问题成为如今的 热点 话题,环保的浪潮也渐渐影响到了制造业。传统的制造模式已经不再适用于当今社会的发展潮流,纺织机械的绿色制造发展迫在眉睫。绿色资源与绿色技术的推进是不仅有利于环境负担的减少,更能实现资源利用的最大化。绿色制造兼顾了环保与经济的双向发展,更揭示了人与自然和谐发展才是社会发展的正确道路。 猜你喜欢: 1. 浅谈机械制造专业毕业论文范文 2. 机械毕业论文范例 3. 机械毕业论文范文大全 4. 大学毕业论文机械范文 5. 机械毕业论文范文参考 6. 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提纲:1、问题的由来2、现在的情况3、解决目标4、东西的大致述说5、经济费用资料:人居环境,又叫"人类住区"或者叫"人类聚居"。含义是:人类生存,从事生产,进行各种社会活动所在的环境。狭义的人居环境常理解为人的居室、住宅及其生活区。而广义的人居环境是一个可以被无限分割的空间连续统一体。从个人家庭活动的房间和住宅,到各式各样的建筑和聚落,再到可供人类开发利用的整个地球表面空间,都可以被视作人居环境。 一、 人居环境的发展 (一)人居环境的发展途径 人居环境从20世纪60年代的"聚居"理念,发展至今,已有近半个世纪的历程。已经形成了人居环境科学体系,并为全世界所认可。 1972年,联合国在斯德哥尔摩召开"人类环境"大会,113个国家的代表和团体参加了会议。这是人类历史上第一次将人类环境问题纳入世界各国政府和国际政治议程,也是全世界各国代表第一次讨论环境对地球的影响。 1976年,在加拿大的温哥华召开的第一次人类住区国际会议正式接受了人类聚居的概念。 1982年,西班牙里约热内卢的"世界环境与发展"大会通过了《里约环境与发展宣言》和《21世纪议程》。 1996年6月,在土耳其的伊斯坦布尔召开的第二次人类住区国际会议,进一步讨论了人居环境问题。 中国于1994年3月将"人类住区可持续发展"作为一项重要内容写进了《中国21世纪议程》,体现了中国政府对环境问题的高度重视。1998年国家自然科学基金对人居环境可持续发展指标体系研究给予了重点支持。于2000年,签署《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。 2002年,第二次地球峰会--世界可持续发展会议在南非约翰内斯堡举行。 由此可见,人居环境问题已经引起了全世界的关注,人居环境的改善已经成为全球性的普遍纲领。以可持续发展为宗旨的人居环境问题已经成为时代发展的最强音。 (二)人居环境所面临的问题 科学的发展,已经使人类能够在一定范围、一定程度上左右和支配自然。然而,一旦人们沉醉于对自然的战胜之时,人们的忘乎所以就会给自然带来伤害和破坏,造成资源的极度浪费和各种污染的加剧。 1.人口膨胀,各种资源面临短缺 1999年,世界人口达到60亿,以滚雪球式增长的人口,无疑给地球带来沉重的压力。有专家预测,到2040年,将出现全球性的粮食不足。到2070年左右,将出现金属资源的枯竭。到2090年,将出现煤、石油等化石燃料的枯竭。所有这些,势必将对人居环境和人类的生存质量产生不良影响。 2.城市环境污染严重 首先是大气污染。在2000年,全国SO2排放总量已达到1995万吨,其中工业排放量为1612万吨。烟尘排放量1165万吨,其中工业来源1092万吨。CO2会造成"温室效应",由SO2产生的酸雨还会使水质下降、土壤酸化、破坏植被、侵蚀建筑物;NOx严重刺激人的呼吸器官;粉尘颗粒则大大增加心肺疾病以及癌症的得病几率。 其次是室内环境的污染。时下,室内装修正为流行。由此便产生装饰材料对室内空气的污染,由甲醛、挥发性有机化合物(VOC),重金属颗粒,氨气,氡气等有害物质造成的污染超出室外空气的数倍,而人的绝大部分时间是在室内度过的。因此,室内环境是人居环境改善的重点。 3.建筑材料对人居环境的影响 建筑材料在人类历史上曾扮演了积极的角色,创造了人类的历史和文化。然而随着人口的增加,建筑规模的增大,建筑材料被大宗生产,传统建材的生产也暴露了一些问题,严重危及人类的人居环境。 传统的建筑材料,不但消耗大量的资源、能源,还严重危害环境。炼铁要开山采矿,破坏自然景观。同时每生产1吨钢耗能为1.66吨标准煤,48.6m3水。水泥对环境的危害更是严重。每生产1吨水泥要消耗1.4吨石灰石,0.23吨标准煤和75千瓦时电,同时排出CO2和粉尘。占混凝土体积70~80%的砂石骨料,需要开山和挖取河床,易造成水土流失和河床改道。高密实性混凝土,使城市空间透气性差,雨天雨水四溢,而地下水却得不到补给。城市气温普遍较郊区高,有人称之为"灰色的热岛"或"混凝土森林"。 由此可以看出,人居环境的改善与建筑材料的清洁生产以及建筑材料的绿色化密切相关。可以说,人居环境要求绿色建材,而绿色建材创造并改善人居环境。 二、 绿色建材的发展过程 (一)绿色建材的涵义 绿色建材,即绿色建筑材料,是指具有生态型、环保型、健康型等属性的建筑材料。 其属性是首先它是生态环境材料可再生资源,设计者应立足于可持续发展的角度,对其进行设计,使其在原料采集、生产、加工使用以及废弃的整个过程中,做到零污染。其次绿色建材的"绿",还应表现在其具有消化和利用工业废物、净化环境的功能上。 (二)改善人居环境,发展绿色建材 现代的绿色文明要求我们要崇尚自然,顺应自然,天人合一。就建筑材料方面,我们应该致力以下几方面的研究: 1. 绿色水泥 所谓"绿色水泥"是指将资源利用率和二次能源利用率均提高到最高水平,并能循环利用的其他工业废渣和废料。且在技术装备上更强化了环境保护的技术和措施;产品除了全面实行质量管理体系外,还真正实行全面环境保护的保证体系,粉尘、废渣、废气的排放几乎接近于零,真正做到自身实现零污染、无公害。 目前,我国的水泥厂90%处于"粗放型"阶段,只有约2%的部分能算得上"集约型"的"绿色水泥"厂。为了保护环境必须采取清洁的生产工艺,有效的利用自然资源和能源,使其向外界排放的各种粉尘,有害气体,有害物质以及废渣废料的数量均小于或远小于各物质所允许的排放量,不致危及生态平衡,达到零污染。传统的硅酸盐水泥中CaO含量较高,需要消耗大量的石灰石,并排放大量CO2;熟料中C3S含量高,其烧成温度高,不仅增加能耗,还增加了耐火材料的消耗。同时,中国的水泥企业还面临设备陈旧、技术落后、劳动生产率低下、企业质量意识淡薄,职工文化素质低等问题。因此要改革传统的水泥企业,发展"绿色水泥"产业。应从以下几方面入手: (1)改进熟料矿物组分,对传统的熟料矿物水泥进行改型、改性,发展生产能耗低的新品种水泥。如生产以C2S为主的高贝利特水泥,其石灰石用量少,能耗低,废气少,强度和耐久性好。用C4A3 取代C3A,且C3S含量低的水泥熟料构成的为阿利特硫酸盐水泥,具有节能、抗渗、抗冻,耐磨等特点。此外还有硫酸盐贝利特水泥,铝酸盐贝利特水泥,铁铝酸盐贝利特水泥,氟铝酸盐贝利特水泥等,均为绿色节能水泥。 (2)改进水泥生产工艺,更新生产设备,大力扶持具有经济规模的大中型回转窑,对技术落后,产品质量差,能耗大,污染重的小型企业实行淘汰。 (3)最大限度利用工业固体废弃物、粉煤灰、煤矸石及各种尾矿。 2.高性能混凝土 高性能混凝土一词最初由美国国家标准与技术研究院(NIST)与美国混凝土协会(ACI)提出,距今已有十几年的历史。它是一种理想的混凝土,除具有优良的力学性能外,还具有良好的工作性,较高的耐久性,较好的体积稳定性以及经济合理性。优良的力学性能可以使之达到100MPa以上的高强。因此可以应用在高层和大跨结构中。良好的工作性能可以制得高流态、自密实、免振捣混凝土,从而减少施工能耗和降低噪音污染。它具有很好的耐久性,不易被外界环境所腐蚀,从而节省了大量的维修费用。现在不少重要的建筑物已按100年安全使用期进行设计,气候条件适中的陆上建筑已按200年安全使用期设计。日本正在研制使用期为500年的钢筋混凝土。此外,它还能掺入磨细矿渣、粉煤灰、硅灰和稻壳灰等掺合料,既节省了水泥,又帮助吸收工业废渣。还表现在具有高抗炭化能力、低吸湿率、高抗冻性等特点,是一种优良的建筑材料。因此,高性能混凝土也被称作"绿色混凝土"或"生态混凝土"。 尽管高性能混凝土在很多方面弥补了传统混凝土的缺陷,但并非就是完美无缺的,它也存在着一些问题: (1)由于各方面性能决定了其制备上的特点:低水灰比,选用优质原料;由于各方面指标较为严格,因而用于生产管理的造价也会相应提高。将比普通混凝土提高50%左右。 (2)因为水胶比低,因而早期开裂问题严重。另外,单位体积水泥用量高,水化放热大,也易出现裂缝。 3.干粉砂浆 干粉砂浆又叫砂浆干粉(混)料。指由专门厂家生产的,经干燥筛分处理的细集料与无机增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物。它是一种"绿色环保建材",它克服了传统砂浆的质量差、效率低、原材料占用施工现场等弊端,而以其高强度、多功能、耐久性好的优点受到全世界的青睐。同时干粉砂浆的应用还有利于缩短工期、保证砌筑质量、减轻劳动强度、减少资源浪费以及改善施工环境等。 干粉砂浆的特点是其在出厂之前已按要求混合完毕,使用时除加水外,不需要也不允许加入任何其它物料。 干粉砂浆在我国尚处于起步阶段(最先在上海推行)。由于其商品化生产,使得砂浆质量得以保证,所以在一定程度上提高了成本。但从长远来看,其优良的质量,以及减少的维护费用和减少对环境污染治理的费用远大于提升的成本,所以是一种集约型建筑材料。因此,深入研究干粉砂浆的工作性能,设计清洁的生产工艺,加强对其使用力度的推广,对人居环境的改善,具有重大意义。 4.其他方面 以上三个方面,是当今土木工程界研究的热点。除此之外,还要研究以下几点: (1)混凝土分离技术:深入研究混凝土分离技术,提纯出其中一种或几种成分,重复利用。用以解决城市固体垃圾堆放问题,同时又达到了资源的循环利用。 (2)骨料和水泥石之间的过渡层是影响混凝土强度的薄弱部位,如果研制一种既和混凝土有良好衔接性,又和骨料之间有良好粘接力的试剂,将大大改善混凝土的强度和耐久性。 (3)大力发展人造骨料和积极利用生活垃圾和工业废弃物,减少天然砂石料的消耗。 (4)积极利用工业废液,研究以黑纸浆为原料的改性减水剂。在此基础上,研制其他外加剂,帮助处理和吸收其他工业难以处理的废液。 (5)发展高标号水泥熟料,调整水泥产品结构,使其成为绿色水泥,同时在满足工程要求的前提下,减少水泥用量。 (6)研制新型节能墙体材料,改革传统的墙体材料。 (7)大力推广商品混凝土,以减少现场搅拌所带来的噪音污染和粉尘污染,并有利于控制混凝土的质量。 (8)对城市地面,应开发透水性、排水性的生态混凝土以及植被生长型混凝土,以解决城市雨水排泄不畅,空气干燥,温度高等问题。在城市道路两侧,水边护坡等部位,应用能植被的绿化混凝土,使人们有更多的机会贴近自然。同时,也美化城市环境。 (9)研究对环境友好、无污染,对人体健康有益的健康环保型涂料。比如抗菌自洁净涂料和空气净化涂料。再有就是功能性涂料,具有健康功能和释放负离子的功能。 (10)研究能自我诊断、预告破坏、自我调节、自我修复的智能化材料。 (三)建材绿色化的实施措施 1. 设计者要用发展的眼光进行材料设计 在设计中要充分考虑建筑的使用年限,今后的扩建或改装,力争使自己的建筑在未来几年乃至几十年内不会落后,以最大程度减少重复建设。 2. 对绿色建材要加强宣传工作 在宣传中要更多的提倡应用绿色建材。使绿色产品在人们心目中得到认可。 3. 国家要建立健全法规制度 加强立法和监督,建立完善的法律法规,加大质量监督力度,规范建材市场,必要时采取强制措施,以帮助绿色建材的推广。 农业文明为人类生产了食物,满足了人们生存的需要;工业文明为人类创造了财富,满足了人们越来越多的物质需求;而生态文明将使人类生活在更安全、美好的环境中。新世纪的今天,我们需要的是更多的绿色,我们要与自然和睦相处,和谐是最高层次的文明。 人居环境的领域是广泛的,边界是模糊的。它既可以被理解为一种物质产品,也可以被理解为一种变迁的过程,还可以被理解为一种文化现象。这是时代发展的结果,我们应该重新审视自己的行为,更多的关注我们的聚居环境,装饰我们居室的是绿色建材;装扮我们心灵的是绿色文明。 提纲自己列的,资料网上找的,论文按我给你的提纲的大致思路来写就可以了
关于建筑论文:浅析未来建筑的发展趋势摘要: 结合现代建筑,在建筑艺术、绿色建筑和建筑智能化三方面预测了未来建筑的发展趋势,为未来建筑的设计积累经验,从而为人们提供一个人造的生态环境。关键词: 未来建筑,艺术,绿色建筑,智能化科技和社会的进步使人们对居住环境有了更高的要求,不仅要求建筑外表具有形式美,而且要求建筑给人们提供一个安全、舒适、便捷的生活环境。建筑艺术是建筑师赋予建筑物的灵魂,现代建筑中优秀艺术作品不断涌现,如澳大利亚的悉尼歌剧院、法国埃菲尔铁塔和中国国家体育馆鸟巢等,这些建筑都给人类留下了很高的文化价值和审美价值。伴随着人们对绿色世界的追求,“绿色建筑”登上了人类舞台,它倡导节约能源、可循环利用、回归自然的设计理念。不断进步的科技将使建筑更加智能化,从而给人们提供更为舒适、便捷的生活环境。本文就建筑艺术、绿色建筑和建筑智能化三方面探析未来建筑的发展趋势。建筑形态艺术化建筑艺术是按照形式美的规律,运用独特的艺术语言,使建筑具有文化价值和审美价值,它是通过建筑形象表现出来的。随着城市的发展和人们建筑审美的提升,建筑形象在建筑设计中的地位越来越突出,建筑的形象包含客观形象和审美的双重含义,它构成手法多样,对人的感染力也多种多样。不同特性的建筑要求具有与之相配的建筑形式,比如纪念性建筑或者其他需要表现庄严的公共建筑应使用对称的建筑形式,它给人端庄、雄伟、严肃的感觉,而不对称均衡较之对称均衡显得轻巧、活泼,对于庄严的建筑就不适用了。不仅建筑本身存在韵律,建筑和建筑之间也存在韵律。韵律是任何物体各要素重复出现所形成的一种特征,一个建筑物的大部分艺术效果,就依靠这些韵律关系的协调性、简洁性来取得的。不同建筑物之间的韵律能够赋予城市以音乐美,从而给城市规划注入了活力。信息时代的来临呼唤着新的空间和造型以体现其时代的特征,现代建筑师突破传统,从绘画上吸收发展的营养,现代建筑艺术逐渐走向抽象的表达。走绿色建筑的道路绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑,也称为生态建筑。绿色建筑的设计将向环保型材料和绿色设计两方面发展。使用环保型建筑材料1) 环保型建筑材料要求亲和环境。环境亲和的建筑材料应该耐久性好、易于维护管理、不散发或很少散发有害物质(同时也得兼顾其他方面的特性,如艺术效果),当前建筑中的污染物主要来自于石材类、板材类、涂料类及水泥等方面,绿色建筑的发展将催生具有更优性能的环保型材料来取代这些“垃圾”建材。现代基础工程中环保型建材主要包括:新型保温隔热材料、新型防水密封材料、新型墙体材料、装饰装修材料和无机非金属新材料等。虽然这些材料造价相对高一点,但是,伴随着人们对绿色建筑的执著追求,这些材料也将被广泛应用起来。2) 环保型建材要求节约资源。有些材料一旦制造出来,其生命周期几乎是无尽的,如以前在中国普遍使用的黏土砖,只要其质量未被破坏,几乎可以一直使用下去,这必然蚕食日益缺少的耕地。因此,要尽可能地使用由可再生原料制成的材料和可循环使用的建筑材料,最大限度地节约资源,减少固体垃圾,这样才符合绿色建筑的发展道路。绿色设计1) 绿化走进建筑。屋顶花园不仅可以有效地降低建筑物的温度,而且能够增加城市绿化面积,增强城市的“呼吸”。在建筑物外墙面上种植攀缘植物同样可以降低建筑物的温度,甚至对外墙材料起到一定的保护作用,它和屋顶花园一起让“绿色”建筑真正实现了视觉上的绿色,使建筑物亲和自然的效果更加突出。2)进行节能设计和使用清洁能源。概括起来,未来建筑的绿色设计将体现在以下几点:a.最大限度地使用被动式能源系统。b.建筑的最主要的立面最好不要朝向主风向,以减少建筑的热负荷。c.实现建筑室内的自然通风以减少空调等降温设备的开机时间,降低能耗。d.尽可能地使用自然采光。e.积极利用可再生能源,如在建筑物立面上安装太阳能板。3建筑智能化今后建筑科技将围绕保护环境,节省资源,降低能耗而展开。建筑智能技术的发展要为生态、节能、太阳能等在各种类型现代建筑中应用提供技术支持,实现生态建筑与智能建筑相结合。建筑智能技术是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。1994年来自15个国家的科学家在美国讨论时提出了“生命建筑”的概念,生命建筑具有“大脑”,它能以生物的方式感知建筑内部的状态和外部环境,并及时做出判断和反应,一旦灾害发生,它能进行自我保护。比如日本开发成功的智能化主动质量阻尼技术,当地震发生时,生命建筑中的驱动器和控制系统会迅速改变建筑物内的阻尼物的质量,从而改变阻尼物的振动频率,以此来抵消建筑物的震动。除此之外,生命建筑还能自我康复,美国伊利诺斯大学已研制出生命建筑自我康复的方法,它的执行元件是充有异丁烯酸甲醋粘结剂和硝酸钙抗蚀剂的小管,当生命建筑出现裂缝时,小管断裂,管内物质流出,形成自愈的混凝土结构,这完全像人体血液中的血小板,能够填塞创口,使肌体康复。生命建筑的发展离不开智能建材,智能建材是除作为建筑结构外,还具有其他一种或数种功能的建筑材料,如一些智能建材具有呼吸功能,可自动吸收和释放热量、水汽,能够调节智能建筑的温度和湿度。光学纤维技术、纳米技术、声控技术和有效利用自然能源是建设智能生态建筑的关键技术之一,随着科技的进步,这些技术日趋成熟。建筑智能化已不再是梦想,在不久的将来,智能建筑将被广泛的修建,以造福人类。4 结语进入21世纪,人们对建筑的要求不再局限在使用功能上,崇尚艺术、追求绿色和建筑智能化将成为建筑师们设计的主流思想。在2009年12月举行的哥本哈根大会上,我国已将绿色建设列入工程计划里,郑重地向世界做出承诺,中国到2020年单位GDP二氧化碳排放量将比2005年下降40%~50%。世界各地频繁的地震将要求建筑物向智能化发展。诸如这些都引领着建筑走艺术化、绿色化和智能化的道路,可以想象的是,未来建筑将为人们提供一个人造的生态环境。参考文献:[1]李华东.高技术生态建筑[M].天津:天津大学出版社,2002.
绿色建筑也被称为可持续发展的建筑、生态建筑,将来极可能会成为21世纪建筑设计的主流。下面是我为大家整理的有关绿色建筑的论文,供大家参考。
【摘要】本文从绿色建筑理念的内涵出发,对我国绿色建筑发展现状和不足做了相关分析,为推进我国绿色建筑的发展提出了一些建议。
【关键词】绿色建筑;能源;可持续发展
1 绿色建筑的内涵
绿色建筑也称生态建筑、生态化建筑、可持续建筑。我国《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)将绿色建筑定义为:在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。绿色建筑的内涵包括四个方面:一是广义上的节能,除“四节”外,主要是强调减少各种资源的浪费;二是保护环境,强调的是减少环境污染,减少二氧化碳排放;三是满足人们使用上的要求,为人们提供“健康”、“适用”和“高效”的使用空间;四是强调 与自然和谐共生。
学术界对绿色建筑有两个观点是比较一致的:一是要求绿色建筑关注对全球生态环境、地区生态环境及自身室内外环境的影响。二是要求绿色建筑关注建筑本身在整个生命周期内(即从材料开采、加工运输、建造、使用维修、更新改造直到最后拆除)各个阶段对生态环境的影响。
绿色建筑遵循可持续发展原则,体现绿色平衡理念,通过科学的整体设计,集成绿化配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。绿色建筑具有选址规划绿色合理、资源利用高效循环、综合 措施 有效节能、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等六大特点,不仅可满足人们的生理和心理需求,而且能源和资源的消耗最为经济合理,对绿色环境的冲击最小。
2 我国绿色建筑的发展现状
我国目前的城市化发展将一直保持较高的速度。城市化率将从目前40%左右发展到本世纪中叶的75%以上,这意味着每年约有1200~1500万人口从农村转移到城市,而每个城镇人口平均耗能水平比农村人口高3~倍。同时,近年来我国每年城乡新建房屋面积近20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑。既有建筑近400亿平方米,95%以上都属于高能耗建筑,能源利用率仅为33%。而在建筑的建造和使用全过程中的能耗占用了全部资源和能源的50%,同时增加了环境负荷。这对我国的资源环境的承受能力无疑是一种巨大的挑战。因此,必须大力发展绿色建筑,建立有中国特色的绿色建筑理念及绿色建筑评价标准体系。
我国建设部、科技部已于2005年10月印发了《绿色建筑技术导则》。国家建设部和质量监督检疫检验总局于2006年6月发布了《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)。2007年10月,胡锦涛在党的第十七大 报告 中指出:建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。生态文明观念在全社会牢固树立。2007年12月,中央经济工作会议强调指出:节能减排目标是具有法律效力的约束性指标,是政府对人民的庄严承诺。必须坚持节约资源、保护环境,把推进现代化与建设生态文明有机统一起来,把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置。 3 我国绿色建筑目前存在的不足
法制建设和激励机制有待完善:我国已颁布实施的绿色建筑相关法律法规,存在二个方面的不足:一是只有节能与节地的相关规定,缺乏对节水、节材与环境保护方面的专门法规;二是强调规划设计、评价、施工方面,忽视了物料生产、运营维护及拆除、回收阶段的相关政策。同时,建筑节能和绿色建筑的发展缺乏财政补贴、绿色贷款、减税政策等方面有效的激励政策的引导和扶持,没有可操作的奖惩 方法 来规范和制约各方利益主体必须积极参与。使得建筑节能长期落后, 成为我国全面建设资源节约型社会的一个薄弱环节。
理论研究与实践结合不够:目前,我国关于绿色建筑、生态建筑的理论研究多数停留在关于建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导,国外先进绿色、生态建筑的 经验 介绍等方面,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。关于农村绿色建筑的深入理论研究较少,工程实践则更少。
对绿色建筑的理解片面:绿色建筑的核心是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人片面地认为加强建筑内外的绿化就是绿色建筑;建筑物单纯的节能就是绿色建筑;还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。
绿色建材行业发育不健全:在绿色建材方面存在着:片面强调材料的性能使用,对于材料在整个生命周期内的安全环保考虑不多;缺乏完整有效的绿色建材认证体系,对绿色建材的评价简单和盲目追求新型材料等问题。
4 推进我国的绿色建筑发展的建议
健全相关法律法规和激励性政策:首先,针对建筑节能的相关问题,对《中华人民共和国节约能源法》进行适当的补充修改,同时制定与之相配套的法律来法规,形成由统一的基本法律和相关配套法规组成的完善的法律体系。其次出台财政补贴、绿色贷款、减税政策等方面的成套激励政策,支持绿色产品、绿色建筑、新能源的开发与建设。
完善绿色建筑的技术支撑体系:绿色建筑评价体系是发展绿色建筑的技术支撑,我国目前在这方面还未形成体系化。建设部新近制定出版了《中国生态住宅技术评估手册》,是一套科学全面、简明易操作的评价体系和标准, 将十分有利于促进我国绿色建筑事业的长远健康发展。
加强科研和宣传 教育 培训:在科研方面加强国际交流与合作,重点开展应用研究。广泛开展绿色建筑的宣传教育培训, 使绿色建筑观念深入人心, 形成浓厚的舆论氛围。
绿色建筑的发展需要全社会的支持,它的实现必须有一套良好的经济、社会、道德方面的激励体制和可靠的技术支撑。在当前全球环境问题日益严重和我国基本国情的背景下,大力推进我够绿色建筑的发展有着深远的现实意义。绿色建筑实践将促进全球环境品质的改善,提高人类的自身生活品质。
参考文献
[1] GBTF 50378-2006,绿色建筑评价标准[s].
[2] 柏乃宁,姚利华.对我国节能建筑发展的探析[J]城市管理,2008(4)
[3] 戈华清.绿色建筑市场的法律调整[J].中国环保产业,2005(3)
[4] 李学征.中国绿色建筑的政策研究[D].重庆:重庆大学,2006(1)
[5] 姚玉蓉.对我国发展绿色建筑的政府职能的思考[J].建筑经济,2007(8)
[6] 张文禄,胡永东.绿色建筑的发展现状及应用探讨[J],铁道建设,2007(3)
“绿色建筑”也称为生态建筑、可持续建筑,最早是在1992年联合国环境与发展大会上明确地提出来的。用建设部仇保兴副部长的 总结 ——“绿色建筑”就是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间,同时在建筑全生命周期(物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护及拆除、回用过程)中实现高效率地利用资源(能源、土地、水资源、材料)、最低限度地影响环境的建筑物。可见,绿色建筑理念的提出,就是为了使得建筑在满足人类不断提高的健康、舒适、安全的需要基础上。对环境、资源影响最小,最终做到可持续发展.前提都是为了人类的永久利益。社会上有一些观点把绿色建筑看得很片面、绝对化,要不就是极端限制人的合理需求,以保护环境为唯一目的;而另一些观点就是把绿色建筑当成是仅仅是为人类的眼前利益、健康或舒适(像绿色建材、绿色蔬菜一样看待)而不怎么从整体上、长期上考虑对环境的影响。这两种观点可能都不利于“绿色建筑”的健康发展和推广。绿色建筑最终的目标是以“绿色建筑”为基础,进而扩展至“绿色社区”、 “绿色城市”层面。达到促进建筑永续发展的目标。这意味着建筑不仅被作为非生命元素来对待,更被视为自然生态循环系统的一个有机组成部分。
中国的国情
中国作为最大的发展中国家,二氧化碳排放居第二位,根据《京都议定书》的要求,中国要采取一系列减少温室气体排放的政策和措施,包括努力提高能源利用效率,改善能源结构,促进新能源和可再生能源的利用等。
就能源消费而言,在我国化石能源资源探明储量中,90%以上是煤炭,人均储量也仅为世界平均水平的二分之一;人均石油储量仅为世界平均水平的1 1%;天然气仅为4 5%;而目前我国单位建筑面积能耗水平是发达国家的2~3倍以上。就土地的情况而言,我国人均耕地只有世界人均耕地的1/3,水资源仅是世界人均占有量的1/4;实心黏土砖每年毁田12万亩;物耗水平与发达国家相比,钢材消耗高出10%~25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。严峻的事实表明,中国不仅要走可持续发展道路,发展节能与绿色建筑也刻不容缓。
我们应该认识到我国不仅经济上“穷”,在资源和环境上更“穷”,但要想做到可持续发展的目标就要摆脱狭隘的“唯经济穷论”,全面在“四节一环保”上提高标准,用强有力的税收、金融、土地政策鼓励有条件的地区或开发绿色建筑项目,走在地区、国内甚至国际的前列。同时,强制要求经济发达地区和大型城市的节约标准,提到一个和自身地区资源相符合的程度。
成本问题
从全国范围里来讲。绝大多数普通的民用建筑在节能等方面存在巨大的缺陷和不足,因此需要我们进行综合的设计来增加建筑这些方面的品质和性能,每一方面的改善基本上都需要增加一定的成本,比如成本增加10%以上,是必然的。
就住宅而言,一说到因为“节能要增加成本”,就有许多人说会增加购房人的负担,好像以后使用过程中的使用成本对老百姓无关紧要一样。因此,我们不仅要关注建造的经济成本,更要关注今后使用中的经济成本以及生态成本和社会成本。就生态成本来讲,今天对环境的污染今后需要花费更大的代价去治理;就社会成本来说,绿色建筑由于改善了室内的环境,使人的疾病发生率大幅度下降,因为人有80%的时间是在室内活动,这样疾病发生率将会大幅度下降.寿命将会延长,生存质量也大大提高,这就是另一方面的节约;同时,在建筑数十年的使用过程中.使用成本将高于建造成本数倍以上。,因此,我们应该把注意力放在生态成本、社会成本和全寿命周期的经济成本上,况且现在的房价即使没有技术含量和“四节”,性能的提高也在不断的增加,这种价格的增加加大了房地产泡沫的可能性,因此房地产价格的理性回归应该是建立在价值的增加基础上的。我认为可以鼓励各个地方的高档住宅或其他民用建筑通过适当的高投入,带来项目的内外环境质量、提升“绿色”性能,从而提高房子的品质,以品质来支撑高于其他普通房子的价格,让这些高价房成为“绿色建筑”的榜样,以此带动地方住宅技术及产业化的发展,最终让更多的普通房子更容易实现“绿色”梦想。
绿色建筑需要什么样的技术?
在探索绿色建筑的技术路线时.经常会听到一些专家主张应该采用“低技术”,有些认为应该采用“适宜技术”,还有些认为应该采用“适宜技术结合高技术”等等不同的观点,我个人认为这种争论没有意义。技术是用来解决我们所面临的具体问题的,应该根据具体项目的具体情况和实际需求来选择。更多技术选择的可能性一方面能够满足建筑师的创造需要,另一方面能够满足市场的需求。。在我们国家目前普遍技术非常落后的今天,如果不是大力去发展高新技术而一味强调低技术,只能是更落后,离我们自己的标准也会越来越远。
在技术选择上,我们应该从所需要的建筑性能和全寿命周期的观点去分析、判断、计算、选择。汪光焘部长说过,要充分认识资源环境问题已成为国民经济和社会发展的重大制约因素。,我们当前在经济增长方式方面主要还存在“高投入、高消耗、高排放、不协调、难循环、低效率”的问题。这些问题如果低技术能够解决还需要拖到今天吗?高低是相对的,适宜不适宜也是相对的,如果站在国际的水平上看,我们国内有些专家认为的“高技术”早已经是“低技术”和“适宜技术”了。所以根据我们的国情,恰恰需要去大力鼓励开发绿色高新技术甚至是自主知识产权的高新技术,同时去大力鼓励使用高新技术,工程实践能促使技术的发展,使之变成适宜技术。只有这样.到2020年我们的住宅和公共建筑的能源资源消耗水平才有可能接近或达到现阶段中等发达国家的水平,这是我们国家建筑发展的总目标。
总之,绿色建筑的发展建设需要正确看待卫生、安全、健康、舒适的问题和当地资源情况,目前各地的节能标准里面所假定的舒适度,前提是小康标准的,是最基本的,不能完全体现今后的发展方向。随着生活水平的提高,舒适度的标准也会提高,能源等资源的消耗也将会大幅提高。因此应该根据当地气候和生活习惯、经济水平分级,适应不同收入阶层和满足不同的需求,要有一定的前瞻性。同时,绿色建筑的设计需要将有关今后使用费用(如采暖制冷等)或能耗等定量化,要具体到单位使用者,这样有利于老百姓的选择权、知情权和监督。有了老百姓的参与,绿色建筑才会更加迅速和健康地发展。
【摘要】随着经济、社会和科学的发展,人们的生活水平也随之提高,人们追求更舒适的生活环境的同时,也在消耗着越来越多的能源,在人口密集的今天,生活坏境不断的恶化,环境的污染越来越严重,使我们不得不重视环境的问题,发展绿色建筑是缓解我国的恶劣的坏境首要选择,绿色建筑是一种崭新的设计思维和模式,它提供给使用者有益健康的建筑环境,并最大限度地保护环境,减少能耗。以下本文就对绿色建筑节能设计进行分析探讨。
【关键词】绿色建筑发展现状及发展趋势;绿色设计要点
绿色建筑就是在保证建筑物使用功能和室内外环境质量的前提下,在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
1、绿色建筑的发展现状及发展趋势
绿色建筑的发展现状
目前绿色建筑处于快速推广发展阶段,伴随着可持续发展思想在国际社会的认同,绿色建筑理念在我国也逐渐受到重视。2010年的第六届国际绿色建筑与建筑节能大会,其参加的人数之多,范围之广,规模之大,反映了绿色建筑发展中各界对绿色建筑的关注程度达到空前的水平.而仅仅过了一年的时间,到了2011年,新建绿色建筑面积是2010年的46倍.全国评出了371项绿色建筑评价标识项目,总建筑面积达3600多万平方米。
绿色建筑未来发展趋势
自绿色建筑发展以来,政府从鼓励引导、政策激励、强制推行三大方面推动发展。2012年,财政部、住房和城乡建设部《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》(财建〔2012〕167号)明确,对高星级绿色建筑给予财政奖励。
《国家新型城镇化规划(2014―2020)》提出,城镇绿色建筑占新建建筑比重要从2012年的2%提升到2020年的50%。到2015年,能源强度降低16%,到2020年,30%的商业建筑都是绿色建筑,这就意味着到2020年我国将拥有全球最多的绿色建筑。
2、绿色节能建筑设计的要点
基于我国绿色建筑发展的状况,综合国内绿色建筑的研究成果,目前,我国绿色建筑设计主要体现在以下几方面:
(1)建筑选址和建筑功能
我国地域辽阔,占地面积巨大,气候类则复杂多样,分布在多个不同的气候带。在进行绿色节能建筑设计时,设计人员首先要考虑建筑的选址和建筑功能,结合建筑地点的地形特点、气候、场地资源、建筑风格和建筑功能等来确定建筑的设计规划,将环境与建筑形式相结合,避免重复性的进行简单的建筑设计。
(2)建筑平面设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
对室外风环境进行优化设计,使建筑物前后形成气压差,有利于夏季及过渡季的室内自然通风,减少冬季的冷风渗透。各用房尽量争取良好的自然采光和通风以降低能耗。在进行绿色设计时应充分的考虑建筑的朝向,其目的是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。
再者就是建筑的体型系数设计,绿色建筑的体形系数一定要先进行详细的计算分析,因为其直接关系到建筑的能耗,这主要是因为单位建筑空间的散热面积随着体形系数的增加而增加,能耗也随着提高,因此建筑通过采用合理节能建筑设计,增强建筑围护结构隔热,保温性能和提高空调、采暖设备能效比的节能措施,能满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》的要求。
建筑师在进行设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造,采取适应性改变、灵活性设计等策略,以此来提高建筑的使用寿命和使用效益,以提高整体资源利用率,减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。
(3)改善建筑围护结构,减少能量损失
主要从以下几方面做好建筑围护结构节能设计:(a)墙体节能技术:对于外墙,应重点发展高效保温节能的外保温墙体。如采用加气混凝土、黏土空心砖以及现浇混凝土墙体等。外侧可采用高性能保温砂浆、轻质高效保温聚苯板保温层以及浅色耐候饰面层等措施。外墙内保温可采用保温砂浆抹灰、硬质建筑保温制品内贴以及保温层挂装等做法。(b)门窗节能技术:控制窗墙比,窗户的传热系数一般大于同朝向外墙的传热系数,故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。改善门窗保温效果。采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能,同时还要特别注意玻璃的选材,如:选择中空玻璃、low-e玻璃,镀膜玻璃等。减少冷风渗透。门窗是空气渗透的薄弱环节,除提高门窗制作质量外,加设密封条是提高门窗气密性的重要手段。(c) 屋面节能技术: 为了提高屋面的保温性能,屋面保温隔热层主要有:加气混凝土保温屋面,憎水性珍珠岩保温屋面,聚苯板、水泥聚苯板保温屋面,蓄水屋面,覆土 种植 屋面等;对屋顶可采用架空屋面,浅色屋面,种植屋面等;还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。
(4)绿化设计
根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境。要充分利用植被绿化改善建筑群内的自然亲和力,美化环境,降低城市热岛强度,调节局部微气候,实现良性氧循环。在建筑周围多种植、植被,可以有效地遮挡风沙、净化空气,遮挡阳光、降噪。植物的设计以简单为主,对此,乔木和灌木是很好的选择。提高绿地空间的利用率,增加绿量,使有限的绿量发挥最大的生态效益和景观效益。整个景观设计为业主营造出四季如春、风景宜人的环境。
(5)节材与材料资源利用
在建筑设计过程中,一方面要注重使用过程中的节能,另一方面还要考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下,应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料,回收利用率较高的建筑材料。在材料的选择上也应该尽量就地选材减少运输过程中的能耗和污染。选用耐久性材料,使得建筑使用寿命延长,所以设计中选用耐久性较好的建材,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
(6)节水与水资源利用
绿色建筑节水系统可归纳为减少排放、回收利用、循环使用和生态用水。主要采取如下节水措施:①在方案、规划阶段制定水系统规划方案,统筹、综合利用各种水资源。②设置合理、完善的供水、排水系统。③采取有效措施避免管网漏损。④建筑内卫生器具合理选用节水器具。⑤使用非传统水源时,采取用水安全保障措施,且不对人体健康与周围环境产生不良影响。⑥采用 雨水 收集利用系统,绿化、景观、洗车等用水采用非传统水源。⑦按用途设置用水计量水表。⑧采用太阳能提供生活热水。⑨采用节水型卫生器具,如给水龙头、坐式大便器等。
3、结 语
绿色建筑作为一个新兴产物,对环保、节能的要求,值得探索、研究和尝试。虽然绿色建筑处于刚刚起步阶段存在许多问题。但是它的未来一定会是一片光明。今后在建筑设计的实际工作中,我们需要以绿色建设设计理念为指导,以节约资源,注重保护自然环境为目标,促进建筑业可持续发展,寻求经济、社会、环境效益的和谐统一。
参考文献:
[1] 周世春.浅谈绿色建筑技术在民用建筑中的设计和应用.建筑设计管理,2009第6期
[2]宋德萱.节能建筑设计与技术.上海.同济大学出版社
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5. 浅谈园林建筑毕业论文
绿色建筑论文应该怎么写?其中要包含哪些内容?下面是建筑网带来的关于绿色建筑论文的内容介绍以供参考。绿色建筑论文:浅谈绿色建筑与生态环境摘要:在可持续发展这种注重长远发展的经济增长模式下,在建筑行业里,我们相应地提出并推行发展绿色建筑,为协调人类生活与生态环境的和谐发展而努力。由此出发,本文对绿色建筑和生态环境进行了浅谈。关键词:绿色建筑 生态环境 资源与环境可持续发展随着经济高速发展,人们的生活水平不断提高,对于能源、资源的利用不断上升。现代化的生活方式很多是以牺牲环境为代价的:向大气中排放过量的二氧化碳等具有强吸热性的温室气体,日积月累导致了温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等一系列的连锁反应;空调、冰箱等制冷设备的使用,让空气中的氯氟烃等化学物质含量过多,造成了臭氧层的破坏、臭氧空洞、照射到地面的紫外线增强等一系列问题。种种的迹象表面,我们的生态环境正在被破坏,人与自然的平衡被打破。为此,我们提出了可持续发展的理论,既能满足当代人的需求,又不损害后代人满足其需求的能力。在这种注重长远发展的经济增长模式下,在建筑行业里,我们相应的提出并推行发展绿色建筑,为协调人类生活与生态环境的和谐发展而努力。由此出发,本文对绿色建筑和生态环境进行了探讨。1 绿色建筑 绿色建筑概念及内涵 在GB50378《绿色建筑评价标准》中对于绿色建筑的定义为:绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。由绿色建筑的定义里我们可以看出,所谓的绿色建筑,不仅仅是能够提供给人类健康、安全、舒适的内部居住空间,它同时还要具有能够与自然环境相和谐的外部建筑环境。绿色建筑内涵我们可以做如下的理解和归纳:以节约资源、能源,减少建筑对环境负荷的压力为前提,运用可促进生态系统良性循环、不污染环境,高效、节能的建筑方案和技术,为人类提供健康、安全、舒适的居住环境和生活空间,最终达到人及建筑与环境和谐共处、可持续发展的目标。 绿色建筑设计 绿色建筑是宏观上的总体概念,如何从整体上把握好“绿色”二字的定义,建筑师不应该只局限在个体的建筑上,而是应该从整体出发,着眼于大局,将绿色理念放在整体规划和整体设计中去进行思索。因为在绿色建筑中融汇了许多现代的理念和技术,像污水的有效处理、太阳能、风能的采集及利用等。许多技术范畴超出了建筑行业的知识认知水平,这就需要建筑设计师对于其他相关专业略知一二,勤于与其他相关专业的技术人员和工程师进行及时的交流和学习,在多方的配合下,共同实现绿色建筑行业的开发和兴起。设计师在实际的工作中应当严格遵循绿色建筑的基本原则,在尊重生态环境的基础上将“四节”:即节能,节地,节水,节材,落实到实处,达到既满足人类对建筑的功能和空间的需求,又让建筑与自然协调一致的目的。若要实现可持续发展,首先要尊重当地的生态环境,增加对自然环境的理解,使人们的行为与自然环境的发展协调统一。因地制宜地利用一切可以利用的因素和高效地利用自然资源,正确处理节能、节地、节水、节材、环保及满足建筑功能之间的辩证关系。建筑师在建筑设计早期规划中就应制定出绿色建筑技术的导则,利用简单的实用技术、使用节能的建筑材料。要加强资源节约与综合利用,避免使用易破坏环境、产生废物的建筑材料;同时还应注重地域性,尊重民族习俗,依据当地自然资源条件、经济状况、气候特点等,因地制宜地创造出具有时代特点和地域特征的绿色建筑。2 生态环境 生态环境概念及问题 《环境管理学》里对于生态环境的定义为:生态环境指影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称,是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统。生态环境问题是指人类为其自身生存和发展,在利用和改造自然的过程中,对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈效应。 生态环境保护 中国生态环境保护的基本原则:坚持生态环境保护与生态环境建设并举。在加大生态环境建设力度的同时,必须坚持保护优先、预防为主、防治结合,彻底扭转一些地区边建设边破坏的被动局面,坚持污染防治与生态环境保护并重。应充分考虑区域和流域环境污染与生态环境破坏的相互影响和作用,坚持污染防治与生态环境保护统一规划,同步实施,把城乡污染防治与生态环境保护有机结合起来,努力实现城乡环境保护一体化。3 绿色建筑与生态环境 推行绿色建筑是生态环境的需要 由上面的定义和分析,我们知道生态环境直接影响着人类的生活质量,如果生态环境遭到严重的破坏则会反作用于人类的生活,所以,针对绿色建筑和生态环境,中央提出要大力发展节能省地型住宅,全面推广节能技术,制定并强制执行节能、节地、节材、节水标准,按照减量化、再利用、资源化的原则,搞好资源综合利用,实现经济社会的可持续发展。 绿色建筑的误区 绿色并不等于高价和高成本 绿色建筑和生态环保近几年里才逐步被人民大众所了解和认识,所以很多绿色建筑和生态环保在近几年里才逐步的被人民大众所了解和认识,所以很多人误以为绿色就代表着先进的技术和前沿的科技,由此将“绿色”与高价和高成本无形中画上了等号。其实这种认识是片面的,错误的。我们所倡导的绿色建筑是一个较为广泛的概念,它并不意味着高价位和高成本。对于承建单位和开发单位来说,其目标之一就是尽可能地降低建筑的成本,那么如若将眼光放的长远些,从整个建筑的全寿命周期角度去计算整体成本,那么采纳和利用低能耗的环保建材是极为划算的。为了眼前的利益,在建筑的修建初始,采用成本低廉,但质量牵强、能耗大的材料,其结果是往往在使用过程中,能耗量大,维修费用高,总体的消耗远远大于低能耗环保类建材的使用效果。所以,着眼于未来,采用低能耗的环保材料,提倡和全面发展绿色建筑势在必行。 绿色建筑不仅局限于新建筑 提倡绿色建筑并不是只建设新建筑物的时候我们所采用的模式,它还涵盖了对于老建筑和已有建筑的绿色改造,使原本的建筑通过相应的节能环保措施达到绿色建筑的相关指标,从而达到保护生态环境,可持续发展的目的。就日常生活中的水、电、气等与人民大众息息相关的生活要素说起。目前,我国大部分地区的供水、供电已实现了插卡制度,用户购买水卡、电卡,插卡取用能源,杜绝了换表偷水、偷电的行为,加强了人们节约的意识。污水收取治理费用,符合国家谁污染谁治理的原则,也让百姓有了环保的观念。对此,我们对于供暖的计量改造也有了新的想法。以往的集体供热使得许多家庭在冬天里开窗过冬,这无疑是对能源的一种浪费。实行单户改造,一户一表,在上班和出差时可以停止室内供暖,即经济又节约能源,符合生态环保的概念。就我国目前的形式来看,当今任务之一是北方的供热体质改革将要全面启动,对于新推行供热地区和供热城市,应采用新的供热体质;二是就我国耕地保护行事严峻的国情,率先在沿海地区推行紧凑型的城镇、小区和建筑规划设计模式;三是因地制宜,加强本土的建筑绿色改造。 建筑节能不只是政府的职责 生态环境与每个人息息相关,推行绿色建筑不仅是政府的一项政治措施,更是人民福利的工程。因此,要让老百姓知道什么是绿色建筑,不是有鲜花绿草、喷泉水池、绿化得好的楼盘就是“绿色建筑”。如果老百姓都能关注到建筑节能和绿色建筑,都注意到房屋的能耗、材料、对室内环境的影响、二氧化碳气体的减排,那么大家的共识就会形成绿色建筑的市场需求。有了市场需求,建筑节能和绿色建筑才能在全社会广泛地推广应用。参考文献:[1]牛季平.绿色建筑与城市生态环境[J].工业建筑,2009(12).[2]张勤.推行绿色建筑建设生态城市[J].今日国土,2005(12). 更多关于标书代写制作,提升中标率,点击底部客服免费咨询。
提纲:1、问题的由来2、现在的情况3、解决目标4、东西的大致述说5、经济费用资料:人居环境,又叫"人类住区"或者叫"人类聚居"。含义是:人类生存,从事生产,进行各种社会活动所在的环境。狭义的人居环境常理解为人的居室、住宅及其生活区。而广义的人居环境是一个可以被无限分割的空间连续统一体。从个人家庭活动的房间和住宅,到各式各样的建筑和聚落,再到可供人类开发利用的整个地球表面空间,都可以被视作人居环境。 一、 人居环境的发展 (一)人居环境的发展途径 人居环境从20世纪60年代的"聚居"理念,发展至今,已有近半个世纪的历程。已经形成了人居环境科学体系,并为全世界所认可。 1972年,联合国在斯德哥尔摩召开"人类环境"大会,113个国家的代表和团体参加了会议。这是人类历史上第一次将人类环境问题纳入世界各国政府和国际政治议程,也是全世界各国代表第一次讨论环境对地球的影响。 1976年,在加拿大的温哥华召开的第一次人类住区国际会议正式接受了人类聚居的概念。 1982年,西班牙里约热内卢的"世界环境与发展"大会通过了《里约环境与发展宣言》和《21世纪议程》。 1996年6月,在土耳其的伊斯坦布尔召开的第二次人类住区国际会议,进一步讨论了人居环境问题。 中国于1994年3月将"人类住区可持续发展"作为一项重要内容写进了《中国21世纪议程》,体现了中国政府对环境问题的高度重视。1998年国家自然科学基金对人居环境可持续发展指标体系研究给予了重点支持。于2000年,签署《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。 2002年,第二次地球峰会--世界可持续发展会议在南非约翰内斯堡举行。 由此可见,人居环境问题已经引起了全世界的关注,人居环境的改善已经成为全球性的普遍纲领。以可持续发展为宗旨的人居环境问题已经成为时代发展的最强音。 (二)人居环境所面临的问题 科学的发展,已经使人类能够在一定范围、一定程度上左右和支配自然。然而,一旦人们沉醉于对自然的战胜之时,人们的忘乎所以就会给自然带来伤害和破坏,造成资源的极度浪费和各种污染的加剧。 1.人口膨胀,各种资源面临短缺 1999年,世界人口达到60亿,以滚雪球式增长的人口,无疑给地球带来沉重的压力。有专家预测,到2040年,将出现全球性的粮食不足。到2070年左右,将出现金属资源的枯竭。到2090年,将出现煤、石油等化石燃料的枯竭。所有这些,势必将对人居环境和人类的生存质量产生不良影响。 2.城市环境污染严重 首先是大气污染。在2000年,全国SO2排放总量已达到1995万吨,其中工业排放量为1612万吨。烟尘排放量1165万吨,其中工业来源1092万吨。CO2会造成"温室效应",由SO2产生的酸雨还会使水质下降、土壤酸化、破坏植被、侵蚀建筑物;NOx严重刺激人的呼吸器官;粉尘颗粒则大大增加心肺疾病以及癌症的得病几率。 其次是室内环境的污染。时下,室内装修正为流行。由此便产生装饰材料对室内空气的污染,由甲醛、挥发性有机化合物(VOC),重金属颗粒,氨气,氡气等有害物质造成的污染超出室外空气的数倍,而人的绝大部分时间是在室内度过的。因此,室内环境是人居环境改善的重点。 3.建筑材料对人居环境的影响 建筑材料在人类历史上曾扮演了积极的角色,创造了人类的历史和文化。然而随着人口的增加,建筑规模的增大,建筑材料被大宗生产,传统建材的生产也暴露了一些问题,严重危及人类的人居环境。 传统的建筑材料,不但消耗大量的资源、能源,还严重危害环境。炼铁要开山采矿,破坏自然景观。同时每生产1吨钢耗能为1.66吨标准煤,48.6m3水。水泥对环境的危害更是严重。每生产1吨水泥要消耗1.4吨石灰石,0.23吨标准煤和75千瓦时电,同时排出CO2和粉尘。占混凝土体积70~80%的砂石骨料,需要开山和挖取河床,易造成水土流失和河床改道。高密实性混凝土,使城市空间透气性差,雨天雨水四溢,而地下水却得不到补给。城市气温普遍较郊区高,有人称之为"灰色的热岛"或"混凝土森林"。 由此可以看出,人居环境的改善与建筑材料的清洁生产以及建筑材料的绿色化密切相关。可以说,人居环境要求绿色建材,而绿色建材创造并改善人居环境。 二、 绿色建材的发展过程 (一)绿色建材的涵义 绿色建材,即绿色建筑材料,是指具有生态型、环保型、健康型等属性的建筑材料。 其属性是首先它是生态环境材料可再生资源,设计者应立足于可持续发展的角度,对其进行设计,使其在原料采集、生产、加工使用以及废弃的整个过程中,做到零污染。其次绿色建材的"绿",还应表现在其具有消化和利用工业废物、净化环境的功能上。 (二)改善人居环境,发展绿色建材 现代的绿色文明要求我们要崇尚自然,顺应自然,天人合一。就建筑材料方面,我们应该致力以下几方面的研究: 1. 绿色水泥 所谓"绿色水泥"是指将资源利用率和二次能源利用率均提高到最高水平,并能循环利用的其他工业废渣和废料。且在技术装备上更强化了环境保护的技术和措施;产品除了全面实行质量管理体系外,还真正实行全面环境保护的保证体系,粉尘、废渣、废气的排放几乎接近于零,真正做到自身实现零污染、无公害。 目前,我国的水泥厂90%处于"粗放型"阶段,只有约2%的部分能算得上"集约型"的"绿色水泥"厂。为了保护环境必须采取清洁的生产工艺,有效的利用自然资源和能源,使其向外界排放的各种粉尘,有害气体,有害物质以及废渣废料的数量均小于或远小于各物质所允许的排放量,不致危及生态平衡,达到零污染。传统的硅酸盐水泥中CaO含量较高,需要消耗大量的石灰石,并排放大量CO2;熟料中C3S含量高,其烧成温度高,不仅增加能耗,还增加了耐火材料的消耗。同时,中国的水泥企业还面临设备陈旧、技术落后、劳动生产率低下、企业质量意识淡薄,职工文化素质低等问题。因此要改革传统的水泥企业,发展"绿色水泥"产业。应从以下几方面入手: (1)改进熟料矿物组分,对传统的熟料矿物水泥进行改型、改性,发展生产能耗低的新品种水泥。如生产以C2S为主的高贝利特水泥,其石灰石用量少,能耗低,废气少,强度和耐久性好。用C4A3 取代C3A,且C3S含量低的水泥熟料构成的为阿利特硫酸盐水泥,具有节能、抗渗、抗冻,耐磨等特点。此外还有硫酸盐贝利特水泥,铝酸盐贝利特水泥,铁铝酸盐贝利特水泥,氟铝酸盐贝利特水泥等,均为绿色节能水泥。 (2)改进水泥生产工艺,更新生产设备,大力扶持具有经济规模的大中型回转窑,对技术落后,产品质量差,能耗大,污染重的小型企业实行淘汰。 (3)最大限度利用工业固体废弃物、粉煤灰、煤矸石及各种尾矿。 2.高性能混凝土 高性能混凝土一词最初由美国国家标准与技术研究院(NIST)与美国混凝土协会(ACI)提出,距今已有十几年的历史。它是一种理想的混凝土,除具有优良的力学性能外,还具有良好的工作性,较高的耐久性,较好的体积稳定性以及经济合理性。优良的力学性能可以使之达到100MPa以上的高强。因此可以应用在高层和大跨结构中。良好的工作性能可以制得高流态、自密实、免振捣混凝土,从而减少施工能耗和降低噪音污染。它具有很好的耐久性,不易被外界环境所腐蚀,从而节省了大量的维修费用。现在不少重要的建筑物已按100年安全使用期进行设计,气候条件适中的陆上建筑已按200年安全使用期设计。日本正在研制使用期为500年的钢筋混凝土。此外,它还能掺入磨细矿渣、粉煤灰、硅灰和稻壳灰等掺合料,既节省了水泥,又帮助吸收工业废渣。还表现在具有高抗炭化能力、低吸湿率、高抗冻性等特点,是一种优良的建筑材料。因此,高性能混凝土也被称作"绿色混凝土"或"生态混凝土"。 尽管高性能混凝土在很多方面弥补了传统混凝土的缺陷,但并非就是完美无缺的,它也存在着一些问题: (1)由于各方面性能决定了其制备上的特点:低水灰比,选用优质原料;由于各方面指标较为严格,因而用于生产管理的造价也会相应提高。将比普通混凝土提高50%左右。 (2)因为水胶比低,因而早期开裂问题严重。另外,单位体积水泥用量高,水化放热大,也易出现裂缝。 3.干粉砂浆 干粉砂浆又叫砂浆干粉(混)料。指由专门厂家生产的,经干燥筛分处理的细集料与无机增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物。它是一种"绿色环保建材",它克服了传统砂浆的质量差、效率低、原材料占用施工现场等弊端,而以其高强度、多功能、耐久性好的优点受到全世界的青睐。同时干粉砂浆的应用还有利于缩短工期、保证砌筑质量、减轻劳动强度、减少资源浪费以及改善施工环境等。 干粉砂浆的特点是其在出厂之前已按要求混合完毕,使用时除加水外,不需要也不允许加入任何其它物料。 干粉砂浆在我国尚处于起步阶段(最先在上海推行)。由于其商品化生产,使得砂浆质量得以保证,所以在一定程度上提高了成本。但从长远来看,其优良的质量,以及减少的维护费用和减少对环境污染治理的费用远大于提升的成本,所以是一种集约型建筑材料。因此,深入研究干粉砂浆的工作性能,设计清洁的生产工艺,加强对其使用力度的推广,对人居环境的改善,具有重大意义。 4.其他方面 以上三个方面,是当今土木工程界研究的热点。除此之外,还要研究以下几点: (1)混凝土分离技术:深入研究混凝土分离技术,提纯出其中一种或几种成分,重复利用。用以解决城市固体垃圾堆放问题,同时又达到了资源的循环利用。 (2)骨料和水泥石之间的过渡层是影响混凝土强度的薄弱部位,如果研制一种既和混凝土有良好衔接性,又和骨料之间有良好粘接力的试剂,将大大改善混凝土的强度和耐久性。 (3)大力发展人造骨料和积极利用生活垃圾和工业废弃物,减少天然砂石料的消耗。 (4)积极利用工业废液,研究以黑纸浆为原料的改性减水剂。在此基础上,研制其他外加剂,帮助处理和吸收其他工业难以处理的废液。 (5)发展高标号水泥熟料,调整水泥产品结构,使其成为绿色水泥,同时在满足工程要求的前提下,减少水泥用量。 (6)研制新型节能墙体材料,改革传统的墙体材料。 (7)大力推广商品混凝土,以减少现场搅拌所带来的噪音污染和粉尘污染,并有利于控制混凝土的质量。 (8)对城市地面,应开发透水性、排水性的生态混凝土以及植被生长型混凝土,以解决城市雨水排泄不畅,空气干燥,温度高等问题。在城市道路两侧,水边护坡等部位,应用能植被的绿化混凝土,使人们有更多的机会贴近自然。同时,也美化城市环境。 (9)研究对环境友好、无污染,对人体健康有益的健康环保型涂料。比如抗菌自洁净涂料和空气净化涂料。再有就是功能性涂料,具有健康功能和释放负离子的功能。 (10)研究能自我诊断、预告破坏、自我调节、自我修复的智能化材料。 (三)建材绿色化的实施措施 1. 设计者要用发展的眼光进行材料设计 在设计中要充分考虑建筑的使用年限,今后的扩建或改装,力争使自己的建筑在未来几年乃至几十年内不会落后,以最大程度减少重复建设。 2. 对绿色建材要加强宣传工作 在宣传中要更多的提倡应用绿色建材。使绿色产品在人们心目中得到认可。 3. 国家要建立健全法规制度 加强立法和监督,建立完善的法律法规,加大质量监督力度,规范建材市场,必要时采取强制措施,以帮助绿色建材的推广。 农业文明为人类生产了食物,满足了人们生存的需要;工业文明为人类创造了财富,满足了人们越来越多的物质需求;而生态文明将使人类生活在更安全、美好的环境中。新世纪的今天,我们需要的是更多的绿色,我们要与自然和睦相处,和谐是最高层次的文明。 人居环境的领域是广泛的,边界是模糊的。它既可以被理解为一种物质产品,也可以被理解为一种变迁的过程,还可以被理解为一种文化现象。这是时代发展的结果,我们应该重新审视自己的行为,更多的关注我们的聚居环境,装饰我们居室的是绿色建材;装扮我们心灵的是绿色文明。 提纲自己列的,资料网上找的,论文按我给你的提纲的大致思路来写就可以了
在材料学科上,要求学生掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,了解材料科学的发展前沿。下文是我为大家搜集整理的有关材料学的论文范文的内容,欢迎大家阅读参考!
论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成
石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.
另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].
作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.
基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.
1实验部分
原材料
苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂);草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).
的制备
PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入 g CTAB, g 草酸以及 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 的制备
采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.
复合材料制备
按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.
仪器与表征
用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.
电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为~.
比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:
Cs=iΔtΔVm.(1)
式中:i代表电流,A;Δt代表放电时间,s;ΔV代表电势窗,V;m代表活性物质质量,g.
2结果与讨论
形貌表征
图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.
分析
图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.
电化学性能分析
图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为 F/g.
图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5
值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.
氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为,这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.
3结论
采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接;而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.
浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
研制思路
目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
试验与研究
铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含和。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为,莫氏硬度为。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:
原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
产品的性能
结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。
具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。
3 结论
绿色建材的概念和意义摘要: 绿色材料的概念是在1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出。1992年国际学术界给绿色材料定义为:在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。关键词: 绿色建材 建筑材料1-1 绿色建材的概念绿色材料的概念是在1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出。1992年国际学术界给绿色材料定义为:在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。70年代末一些工业发达国家的科技工作者就己着手研究建筑材料对室内空气质量的影响及对人体健的危害性,并进行了全面系统的基础研究。到了90年代对绿色建材的发展、研究和应用更加重视,思路逐渐明确,制定出一些有机挥发物散发量的试验方法,并推行低散发量标志认证,同时积极鼓励开发生产绿色建材新产品和建造健康住宅。我国环境污染程度处在世界前列,首都北京的污染程度又处在世界十大严重污染城市之列。我国在1992年发布的\"中国21世纪议程\"中把保护环境、发展绿色产品作为可持续发展战略的重要内容。国家环保总局正在抓环境标志产品及认证工作。目前,住宅室内装修热方兴未艾,人们除了讲究装修格局、色调、材质、做工和价格外,更关注所用装修材料对人体健康有无危害。近一段时期一些报刊、电视等新闻媒体时有报导入住新装修的房主发生人身伤害事故。对某些装修材料的危害性也有说法,如花岗石衰变会产生氡气,人长期处在高浓度的氡气环境中会有致癌的危险;木材类复合板的生产,多用脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂为胶粘剂,在使用过程会释放出游离甲醛,它可以使蛋白质发生硬化,人长时间接触高浓度甲醛气体会导致癌症的产生;涂料所用成膜助剂主要是毒性较大的乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚,二乙二醇和苯甲醇等;油性涂料中的氯化物溶液或芳香类碳氢化合物以及塑料制品中使用的铅类热稳定剂等对人体都有很大的危害性等等。这些说法一方面提高了人们选材的环保意识,提醒厂家生产中少用有害物质,另一方面也使百姓在选用装修材料时不知所措,因此,已经到了为绿色建材建立正确概念的时候了。然而,对人体健康的直接影响仅是绿色建材内涵的一个方面,而作为绿色建材的发展战略,应从原料采集、产品的制造、应用过程和使用后的再生循环利用等四个方面进行全面系统的考察,方能界定是否称得上绿色建材。众所周知,环境问题已成为人类发展必须面对的严峻课题。人类不断开采地球上的资源后,地球上的资源必然越来越少,为了人类文明的延续,也为了地球生物的生存,人类必须改变观念,改变对待自然的态度,由一味向自然索取转变为珍惜资源,爱护环境,与自然和谐相处。人类在积极地寻找新资源的同时,目前最紧迫的应是考虑合理配置地球上的现有资源和再生循环利用问题,走既能满足当代社会发展的需求又不致危害未来社会的发展,做到发展与环境的统一,眼前与长远的结合。1-2 绿色建材的定义与基本特征1、绿色建材的定义1992年,国际学术界明确提出绿色材料的定义:绿色材料是指在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料,亦称之为“环境调和材料”。建材工业是国民经济非常重要的基础性产业。是天然资源和能源资源消耗最高、破坏土地资源最多、对大气污染最为严重的行业之一。绿色建材又称生态建材、环保建材和健康建材等。绿色建材是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。2、绿色建材的分类在制造和使用总过程中,对地球环境负荷相对最小的材料称为\"环境材料\"或\"绿色材料\";而有益于环境健康的材料称为\"保健环境材料\"或\"环保型材料\".然而,环保型建材在国际上却仍处于研究阶段。传统天然材料及大多数人造新材料均属于\"绿色建材\"的范畴。\"健康材料\"的概念系指具有特定的环保功能和有益于健康功能的材料,可具有空气净化、抗菌、防霉功能或电化学效应、红外幅射效应、超声和电场效应等。\"绿色建材\"主要针对地球环境负荷,而\"保健材料\"是指直接与健康有关的居室内小环境,也有人把二者总称为\"生态环境材料\".\"生态环境\"是指气、水、地球环境及光和热等自然条件之外,微生物、动植物等与人类有关的一切环境。因此,把\"生态环境材料\"分为如下几种:(1)气环境材料-净化空气材料(2)水环境材料-净化水材料(3)地环境材料-改良土地、利用废渣(4)循环材料-零排放废气、废水和废渣(5)保健环境材料1)空气净化建材2)饮水净化材料3)保健抗菌材料4)健康功能材料3、绿色建材的基本特征绿色建材与传统建材相比可归纳以下五个方面的基本特征:1、其生产所用原料尽可能少用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。2、采用低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术。3、在产品配制或生产过程中,不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物;产品中不得含有汞及其化合物;不得用铅、镉、铬等种金属及其化合物的颜料和添加剂。4、产品的设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨,即产品不仅不损害人体健康,而应有益于人体健康,产品具有多功能化,如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。5、产品可循环或回收再利用,无污染环境的废弃物。绿色建材满足可持续发展的需要,做到了发展与环境的统一,现代与长远的结合。既满足现代人的需要,安居乐业,健康长寿,又不损害后代人对环境、资源的更大需求。总之,建材工业的发展、绿色化进程,不但关系到建材工业目前的发展问题,还关系到能否和国际市场接轨问题,关系到国计民生能否可持续发展的大事,关系到我国人民生活质量的大事,关系到功在当代,造福千秋的大事。因此要以战略的眼光、时代的紧迫感和历史责任感努力促进各种绿色建材的发展,以绿色建材建造健康-安全-舒适-美观的建筑和室内环境,造福于社会,造福于人民。1-3 发展绿色建材的意义本世纪七十年代以来,臭氧层破坏、温室效应、酸雨等系列全球性环境问题的日益加剧,人们已逐步认识到保护我们赖以生存的地球环境已不再只是政府、民间团体、科研机构的事情,每个人都应以自己的行动来直接参与环境保护工作。作为建筑材料而言,在生产、使用过程中,一方面消耗大量的能源,产生大量的粉尘和有害气体,污染大气和环境,另一方面,使用中会挥发出有害气体,对长期居住的人来说,会对健康产生影响。鼓励和倡导生产、使用绿色建材,对保护环境,改善人民的居住质量,作到可持续的经济发展是至关重要的。据资料介绍,自然界中每年大约有400-500亿吨的 CO2被绿色植物的光合作用所消耗,同时每年动植物呼吸、微生物的分解及燃烧等,又把数量相当的CO2释放到大气中去,所以千百年来大气中的CO2含量基本保持不变,长期稳定在这个水平上。但近一个世纪以来,随着现代工业和运输业迅猛发展,大量化学燃料被燃烧,数以百万吨的CO2释放到大气中去,严重干扰了大气中的CO2循环的动态平衡。据联合国政府间气候变化委员会(IPCC)的报告,大气中CO2的浓度已经从1800年的280PPm,上升到1995年的364PPm,增长了30%.目前正以每年的速度继续增加,预测新世纪时为600PPm以上,这将给地球大气的变化带来严重后果。为了解决温室效应,降低CO2排放量并回收排放的CO2,因而提出了许多治理CO2方法。例如:(1)节省能源,减少化石燃料的燃烧;(2)开发氢能、原子能等无污染的能源;(3)CO2的分离、吸附和再利用;(4)CO2的化学和生物法固定;(5)海洋固定;(6)地下或海洋中储存等。在以上这些方法中,虽然用化学、物理方法可以回收CO2,如气体吸收或膜分离技术等。问题是回收后如何处理,即如何把它变成其它无害甚至有用的物质。另外把回收的CO2送入大海或废弃的天然井中,不但所需费用昂贵,而且储存在海洋里的CO2还不知道对地下水资源会产生什么样的影响。据日本Ounma的估计,不论是采用太阳能发电、CO2的分离和海洋储存,还是种植物等各种方法处理,每吨CO2要花掉3-4万日元。所以,用以上方法处理CO2问题,目前从技术上和经济上都很难达到降低CO2排放量和有效利用的水平。我国每年排放CO2量为23亿吨,12亿人口和居室小环境中CO2排放量为6亿吨,占总排放量的1/4左右。除了CO2以外,更为严重的是燃烧和机动车排放的NO2和SO2等气体不仅对人体有害而且可产生酸雨及光化学烟雾。谈到空气污染,人们往往只意识到大环境中的大气污染,却对居室内空气污染认识不足,其实,居室内的污染对人体的侵害更为直接。这种小环境是大环境的组成部分,它与人们朝夕相伴,与健康息息相关。居室内污染物质有化学物质、放射物质、细菌等生物性物质。据美国环保局对各类建筑物室内空气连续五年的监测结果表明,迄今已在室内空气中发现有数千种化学物质,其中某些有毒化学物质含量比室外绿化区多20倍,已对人体健康造成威胁。新建筑物完工的的前6个月空气中有毒物质含量比室外完工后有害物质含量高100倍。因而致使许多人患上\"厌恶建筑物综合症\",即眼鼻不适、头痛、疲劳、恶心和其它一些不适症状,甚至致癌。因此,解决小环境污染、保护人类健康环境成为我们刻不容缓的责任。仅供参考,请自借鉴。希望对您有帮助。
耐火材料是指耐火度在1580℃以上的无机非金属材料,主要用于冶金、建筑、电力等行业的高温设备。根据不同的形状和结构,耐火材料可以分为定形耐火材料和不定形耐火材料。据行业分析,耐火材料未来的发展趋势是向新型绿色环保和节能降耗的方向发展,不定形耐火材料、无铬耐火材料、新型绝热耐火材料等将成为主要产品。同时,随着下游产业的转型升级和技术创新,对耐火材料的质量和性能也提出了更高的要求
cn在我们日常生活中,食品与我们人类的关系是最为密切的,而与之相伴的食品包装早已进入了千家万户。今天,无论是走进商店、超市,还是走进我们的家庭,处处可见设计精美、实用、方便的食品包装。不可想象,如果没有包装,食品将如何被送到我们每个消费者手中。随着人们消费水平和 科学 技术水平的日益提高,新产品的不断开发,对食品包装的要求也越来越高。 食品包装的迅猛 发展 既丰富了人们的生活,也逐渐改变了人们的生活方式。同时,食品包装也是最能体现各个 时代 科学水平、生活水平、设计水平和文化背景的。越是发达的国家,商品的包装率越高,它是衡量一个国家 经济 发展水平的一面镜子。改革开放后,我国食品包装业发展迅速,已成为国民经济的重要产业。同时,它也是高技术、高智能的产业领域。随着时代的发展,人们对食品及包装的质量要求越来越高,样式越来越多,技术性也越来越强,这给我们从事包装设计的人员提出了更高、更新的要求,这也是时代发展的必然所在。 一、 现代 食品包装新概念 自从有了人类 社会 ,食品包装就与之相随。早在原始社会,人们为储存食物和水,用泥才烧制的各种陶器、用兽皮缝制的袋子、用藤条编制筐子等都是最早的食品包装原形。现代的食品包装是指采用适当的包装材料、容器和包装技术,把食品包裹起来,以使食品在运输和贮藏过程中保持其价值和原有状态。食品包装是以食品为核心的系统工程,它涉及到食品科学、食品包装材料、包装容器、包装技术、标准法则及质量控制等一系列 问题 ,它是一门综合性的 应用 科学。 食品作为我们日常生活中的特殊商品,其营养与卫生极其重要,但又非常容易变质,所以食品包装的主要目的是必须保证食品作为商品在贮运和流通过程中的卫生质量及品质和风味。食品包装作为产品的附加物而成为商品的组成部分,和商品是不可分割的,在现代市场策略中占据了显著的地位。同时,作为市场竞争的主要手段,能提高商品的附加值,它已成为 企业 营销战略的重要组成部分,它在超市中起到了无声售货员的作用。食品包装的形象直接反映品牌及企业形象,它为创名牌和树立良好的企业形象起着至关重要的作用。在市场竞争中,它是企业与消费者之间的桥梁。 二、新的生活方式与现代消费观念大大丰富了现代食品包装 现代社会生活离不开包装,包装的发展也深刻地改变不口 影响 着现代社会生活。现代食品包装设计受到现代新产品、现代消费、行销竞争的发展和现代传播文化、时代精神的影响。首先,是现代产品的品种、品质、品位都有了不断的发展,出现了许许多多新型的产品,食品日趋向系列、方便、安全、休闲及有益身心健康,形式也日趋轻、短、小。在国外,有些大型超市的商品品种都在十万种以上。产品的不断发展,对包装设计提出了相应的新课题,促使人们不断去 研究 开发。其次,是消费观念的转变和日趋成熟,消费能力的提高,使每一个消费者都有了独立的消费意识,对消费市场不再盲从,具有独立享受生活的能力。消费观念是直接受文化思想和消费 教育 影响的,时代的发展带来了今天大众消费生活的新需求。人们的文化水平、价值观念已产生了新的变化,尤其是作为社会主要消费群体的中青年,在物质和精神两方面具有多样性和多变性的消费需求,从物质到精神,文化性的软消费在不断提升,日益成为一种发展趋势,现在我们已进入了新的消费时代。现代人除了一般日常的消费外,更多地追求“ 旅游 消费”、“休闲消费”、“保健消费”、 “礼品消费”等。人们在食品上更加讲究质量、情趣和品位,在吃的同时,又能得到一种精神享受。大量的营养食品、方便食品、速冻冷藏食品、保健食品、绿色食品及各种中、西快餐的不断涌现,给今天生活在快节奏的都市青年及上班族们带来了无尽的方便和实惠。另外,大量的国外食品的引进,充实丰富了国内市场,同时也给我们包装设计师提出了新的课题,那就是要更加重视设计,使商品结构更加合理,使人们能充分享受高 科技 带来的舒适和方便。
食品包装材料卫生安全性研究概况杨 阳,甘平胜,胡国媛,胡毅志(广州市疾病预防控制中心,广州510080)【综述】[摘要] 食品包装材料与食品卫生安全有密切的关系,食品包装必须保证被包装食品的卫生安全,才能成为放心食品。因为只有合格的原材料、食品添加剂、包装材料和容器才能生产出符合质量安全要求的食品。从食品卫生检验工作者的角度,谈谈食品包装材料的卫生安全,以帮助人们关注食品卫生安全.提高消费者的鉴别能力。[关键词] 食品包装材料;国家卫生标准;安全性评价随着生活水平的提高,人们越来越注重食品的安全和卫生问题,而食品包装材料作为保证食品安全卫生的重要手段得到了更广泛的重视。从对餐饮具、食品包装的抽查结果看,我们发现食品包装材料的卫生安全存在着不容忽视的问题:基于食品包装与健康安全密切相关,并且存在问题较多较重,对食品包装材料的安全性研究显得尤为重要。1 食品包装材料的种类和卫生标准1.1 食品包装材料的种类目前我国允许使用的食品容器、包装材料以及用于制造食品用工具、设备的有(1)塑料制品一热塑性塑料、热固性塑料等系列化产品、塑料添加剂;(2)橡胶制品一天然橡胶、合成橡胶、橡胶助剂等系列化产品;前3种有机物所用的助剂必须符合GB~85一l994《食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》的要求;(3)食品容器内壁涂料一常温成膜涂料、高温固化成膜等系列化涂料及助剂;(4)陶瓷器、搪瓷食具;(5)铝制品、不锈钢食具容器、铁质食具容器、玻璃食具容器;(6)食品包装用纸等系列化产品;(7)复合包装袋一复合薄膜、复合薄膜袋等系列化产品。1.2 食品包装材料的主要卫生指标食品包装材料的卫生指标主要包括:蒸发残渣(乙酸、乙醇、正己烷)、高锰酸钾消耗量、重金属、残留毒素等。在食品容器、包装材料的卫生标准中,均以各种液体来浸泡,然后测定这些液体的有关成分的迁移量。溶剂的选择以食品容器、包装材料接触食品的种类而定,按照不同物理状态下,一般用化学物质,如蒸馏水(代表中性食品)、4% 乙(醋)酸(代表酸性食品)、8% ~60% 乙醇(代表含有酒精的食品)、正己烷(代表油脂食品);浸泡后的蒸馏水溶剂中的高锰酸钾消耗量或叫做耗氧量(代表向食品中迁移的总有机物质及不溶性物质的量);脱色试验;其他根据易造成食品污染的砷、氟、重金属(铅、镉、锑、锗、钴、铬、锌)、有机物单体残留物、裂解物(氯乙烯、苯乙烯、酚类、丁腈胶、甲醛)、助剂、老化物等有害元素的测定。蒸发残渣代表向食品中迁移的总可溶性及不溶性物质的量,它反映食品包装袋在使用过程中接触到液体时折出残渣、重金属、荧光性物质、残留毒素的可能性。如果用这样的食品包装承装食品,食品就会受到不同程度的污染,人们食用后毒素就会进人人体,长期沉积在内脏器官,引起慢性中毒。特别是人体中过量的重金属会减弱人体免疫功能.损伤神经、造血和生殖系统,尤其是对处于成长期的儿童和青少年的身体和智力发育产生阻碍减缓甚至不可逆转的毒副作用。1.3 食品包装材料的卫生标准在卫生标准上,分原材料和制品这两个方面。在原材料方面的卫生标准,有GB9691《食品用聚乙烯树脂的卫生标准》、GB96~(食品用聚苯乙烯树脂的卫生标准》和GB9693{食品用聚丙烯树脂的卫生标准》。在这3个树脂标准中.聚乙烯和聚丙烯用量最大,聚苯乙烯用量最少,而且会越来越少。另外,国外除了这3个树脂标准外,还有聚酯(PET)、尼龙(PA)等其他树脂的卫生标准。在这些原材料的卫生标准中,有重金属含量、蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、脱色指标等规定,而国外的指标中,还有醛含量,镉、砷、汞等重金属含量,酚和胺含量等规定。在成型品方面的卫生标准,有GB%87{食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》、GB9688{食品包装用聚丙烯成型品卫生标准》、GB9689《食品包装用聚苯乙烯成型品卫生标准》和G~683{复合食品包装袋卫生标准》。前面3个成型品卫生标准项目中,有蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、重金属含量的具体指标,而第四个《复合食品包装袋卫生标准》中,又增加了二氨基甲苯含量不得大于0.004 m L的指标。这是因为在食品包装材料中,胶粘剂中的微量有害健康的物质,也会影响整个体系的卫生性能,而且其中的二氨基甲苯是一种致癌物质,必须严格控制。对成型品还要有相应的卫生标准,其目的就是防止乱用和滥用添加剂,就是要更好地保障直接包装和接触食品的材料具有高度的卫生安全性能。除了上述的卫生标准项目和指标外,我国的复合包装材料标准中,还有一项残留溶剂不得大于10 m kg的规定,例如GBIO0(~ 和GB10005,最近还增加了其中甲苯的残留量不得大于3 m kg的内容。这是因近年来大家对包装材料的异味和潜在毒性要求越来越严格有关,所以,除了限定它的残留量之外,随之而来的就发展了水性油墨和胶粘剂、醇溶性的油墨和胶粘剂以及无溶剂胶粘剂等新产品,目的是想保障复合材料具有更高的纯净、卫生和安全性能。为了控制食品容器和包装材料的卫生安全,我国又制定了GB9685{食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准》,在这个助剂的卫生标准中,规定了添加剂、溶剂、胶粘剂等17个大类、58种具体物质的名称和最高使用量,类似于FDA2l CFR&175.105和日本接着剂“自主规定”,列出可以用在食品包装领域中的辅助材料名称清单及其最高用量,除此以外就不准使用。1.4 食品包装材料中不得使用的有毒有害物质我国规定不得使用酚醛树脂用于制作食具、容器、生产管道、输送带等直接接触食品的包装材料;氯丁胶一般不得用于制作食品用橡胶制品,氧化铅、六甲四胺、芳胺类、ot一巯基咪唑啉、ot一巯醇基苯并噻唑(促进剂M)、二硫化二甲并噻唑(促进剂DM)、乙苯一B一萘胺(防老剂J)、对苯二胺类、苯乙烯代苯酚、防老剂124等不得在食品用橡胶制品中使用;我国规定在食品工业中使用的橡胶制品的着色剂应是氧化铁、钛白粉。因此在外观上规定用红、白两种色泽的橡胶为食品工业用,强调黑色的橡胶制品为非食品工业用;容器内壁涂料不得使用极毒或高毒的助剂。陶瓷器、搪瓷食具、金属、玻璃食具容器原料不得使用有害金属,金属食具原料混有铅、镉等有害金属或其他化学毒物,国内曾发生用镀锌铁皮容器制作饮料,饮后发生食品中毒,国家规定白铁皮不准用于食品机械部分,食品工业中应用的大部分为黑铁皮;在高档玻璃器皿中如高脚酒杯往往添加铅化合物,这是玻璃器皿中较突出的卫生问题;不得使用废旧回收纸作为制纸原料,因为废旧回收纸虽然经过脱色只是将油墨颜料脱去,而铅、镉、多氯联苯等仍可留在纸浆中;在食品包装用纸中严禁使用荧光增白剂,使用食品包装级石蜡,注意玻璃纸软化剂问题,应符合GB11680—89(食品包装用原纸卫生标准》要求;复合薄膜食品包装袋采用聚氨酯型粘合剂,带来甲苯二异氰酸酯(TDI),在食品蒸煮时,会迁移至食品中并水解生成具有致癌性的2,4一二氨基甲苯(TDA),应符合GB9683—1988(复合食品包装袋卫生标准》;食品中的微生物超标有的也是由于不合格的包装材料、容器引起的,尤其是质量不卫生安全的纸包装用品、皮革、天然橡胶、木材等材料容易造成食品尤其是液体食品发生霉菌(真菌)污染问题。2 国外对食品包装材料的卫生安全管理方式欧美发达国家食品包装安全管理各具特色,但也有一些共同点:2.1 科学立法首先,立法、执法、司法机构要权利分开,以确保立法决策的科学性、透明性和公众参与性。美联邦和各州(法国是各省)法律的基础是严格的、灵活的、科学的,联邦和各州法律都规定,食品生产和包装行业有按法律义务生产安全食品的法定责任。联邦政府、各州以及地方政府在用法律管理食品和食品加工时,承担着互为补充、内部独立的职责。2.2 执法公正宪法赋予执法、立法、司法各自的职责,执法、立法、司法机构在国家食品安全体系中均承担责任。作为立法机构的国会,要制定并颁布法令,确保食品安全;国会还授权执法分支机构贯彻这些法令,这些执法分支机构可以通过制定和实施法规来贯彻法令。当实施法规和方针引起争端时,司法机关要做出公正的裁决。在美国,法律、法令及总统执行令形成了一个完整体系,以确保对公众公开、透明。2.3 五大原则一般地说,食品包装安全体系遵循以下5大指导原则建立:食品安全方面的法规决策以科学为基础;政府具有公正执法的职责;只有安全健康的食品才能进入市场销售;制造商、配送商、进口商及其他人要遵守以上原则,否则承担法律责任;法律法规制定过程透明并向公众开放。2.4 国际合作在美国、法国的食品包装安全体系中,将国际合作和以科学为基础的安全预防与风险分析作为国家食品安全方针和决策的重要基础。这是长期以来美国、法国执行的食品安全方针。在合作方面,一方面通过与国际组织的合作,如与世界食品法典委员会CAC、世界卫生组织WHO、联合国粮农组织FAO等合作,解决技术问题、紧急问题、食品安全事件等;另一方面通过政府机构内专家的合作及向其他科学家的咨询或合作,为法规制定者提供技术和科学方面的推荐方案;强调食品病原菌的早期预警体系;授权制定法规的机构根据技术发展、知识更新和保护消费者的需要修改法规和指南。为了食品安全体系法令的有效实施,确保食品包装安全具有很高的公众信任度,欧美发达国家都建立了相应的管理机构,如法国国家认证委员会、国家标签鉴定委员会CNLC、卫生部、农业部、国家特产研究院;美国食品和药品管理局(FDA)、美国食品安全和检验局(FSIS)、动植物健康检验局(APHIS)、环境保护署(EPA)等机构组织,承担了保护消费者安全、健康的首要职责。3 加强食品包装材料的卫生管理的措施3.1 加快食品包装的卫生标准与安全法规的修改制定工作欧美发达国家是世界上制定食品包装安全法规的先驱,经过100多年的发展,建成了完善的食品包装安全管理体系。我国食品包装材料也有相应的法律法规和卫生标准,如《中华人民共和国食品卫生法》、《食品用塑料制品及原材料管理办法》、《食品用橡胶制品卫生管理方法》、《陶瓷食具容器卫生管理办法》、《搪瓷食具容器卫生管理办法》等。由于一些食品包装的卫生标准是上个世纪制定的,检测项目相对较少,对于许多新产品由于缺乏相应的食品标准、相应的检测指标要求以及相应的检测方法标准,使一些食品包装材料(包括基本材料、黏合剂、油墨)中隐含的有害成分得不到控制。依据传统工艺制造出来的食品包装物里面都会有添加剂成分,如抗氧化剂、苯、甲苯等有害物质的溶剂,虽然其中绝大多数都在制造过程中挥发出去,但少量溶剂会残留在复合膜之间,随着时间的推移,从膜表面渗透入食品,使之变质、变味、增加了食品的不安全因素。在复合包装材料中,除了树脂、助剂外,还有十分广泛使用的油墨和胶粘剂,目前还没有它单独的卫生标准,也没有全国统一的产品标准,只有各个生产企业的《企业标准》,这需要引起我们重视并及时做好相关研究工作。3.2 加强食品包装材料包括其原材料的检验监督工作加强对食品包装的检验监督。检验监督工作要做到关口前移,防止不合格的食品流人市场,危害社会。保证食品的安全质量,给广大消费者一个卫生、安全、环保、方便、美观的食品包装。[参考文献][1]袁振华.食品包装材料中化学物向食品迁移和安全评估[J].浙江预防医学,1999,(11):29—31.[2]和东芹.浅析包装材料对食品安全性影响[J].邯郸职业技术学院学报,2004,17(1):41—44.[3]GB9685—1994.食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准[S].[4]宋杰辰,朱强,于晓英,等.纸制食品容器与包装材料卫生标准的探讨[J].中国公共卫生,1999,15(8):48—5O.
我国,绿色,包装,现状,推进,措施正文开始提要贸易作为经济增长的发动机,在自由贸易理论的支撑下促进了经济发展,但也带来了一系列环境问题。迫于内外压力,我国发展绿色包装势在必行,并就如何发展我国绿色包装、实现包装与贸易环境相协调提出对策。关键词:绿色包装;现状;措施中图分类号:文献标识码:A一、绿色包装的内涵绿色包装是指在其整个生命周期内,对生态环境和人体健康无害,能循环复用和再生利用或降解腐化,可促进持续发展的包装。包装作为贸易商品的组成部分,包装工业作为社会一重要部门,与环境及资源危机又有着割不断的联系。包装在生产、使用、处置中的不环保、不安全因素加剧了人类对包装工业及包装物的关注。因此,在绿色浪潮的席卷下,绿色包装在国际贸易中应时而生。一系列环保条约出台,WTO日益绿化,发达国家纷纷制定了包装方面的法律法规,并推行环境标志制度,这一切无疑对国际贸易产生了很大影响。尤其当这些包装措施“以环保之名行贸易保护之实”时,对市场准入、产品竞争力更是构成极大的障碍。二、我国绿色包装发展现状(一)与国际惯例接轨的需要,提高了消费者环保意识。随着环境问题的日益严重,国际组织纷纷呼吁环保、各国相继出台了法律法规,消费者的环保意识觉醒,尤其是发达国家的消费者,对商品的要求已不再仅局限于物美价廉、健康营养,他们开始关注商品在生产、消费过程中对环境的影响。环保产品顺应了这一趋势,获得了消费者的青睐。消费者环保意识的高涨,必然对作为商品组成部分的包装提出了要求,包装不符合本国环保要求的商品很明显竞争力将减弱,而带有环保标志的包装产品将获得更多的市场。不发展环保型包装就意味着在失去消费者、失去市场。(二)当前我国绿色包装对出口贸易造成不利影响。我国作为一个发展中的贸易大国,主要贸易市场是美国、欧盟、日本、东盟等发达国家和新兴工业化国家或区域,它们约占我国外贸额的88%,而这些国家和地区恰恰又是绿色浪潮最盛行、环境标准严格、法律法规多样的地方。因而,我国贸易不可避免地受到包装壁垒的影响。首先,我国的包装材料落后、不易处理,可回收率低,对进口国的环境污染严重,这就造成了我国许多产品因为包装问题而无法出口。此外,由于不同国家包装要求或有差异,当我们满足了一国的规定,却未必符合另一国的要求,因此出口企业必须支付昂贵的包装费以符合不同国家的规定,故我们的包装达不到别国标准时,或为达到标准使成本增加到无利可图时,面临的将是退出市场。(三)包装方面的法律规范仍不健全。《中华人民共和国固体废弃物污染环境保护法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》是我国内容涉及到包装及其废弃物管理的仅有的法律。但这两个法律在实施过程中仍存在着问题。它没有规定“易回收处理、处置或在环境中易消纳的产品包装物”的具体标准,也没有明确按哪项“国家规定”回收、再生和利用;且得以实施的条件尚不具备,包装废弃物回收、存放、处理的相应配套机构与设施还很不健全。也基本处于政策宣传的层面上,没有具体的可操作性,仅凭以上简单的规定并不能解决现实中的问题。法律法规缺失或形式化,企业在生产上就会忽视绿色包装,从而在贸易中使得产品在包装上处于极为不利地位。三、我国对绿色包装的推进措施(一)加强包装的环保教育,经济手段调节,建立资金支持体系。首先,开展包装的环保运动,首要的工作之一就是要采取多种形式,展开宣传教育活动,培养和树立全体公民的环保意识和参与意识。制定环境标志制度已经成为潮流,获得环境标志的产品在国际贸易中将具有较强的竞争力,同时也日益成为企业提高经济效益、开拓市场、树立形象的有效途径。依据“污染者付费”的原则,促使包装物生产商考虑环境成本,从而从源头上减少包装物的产生;其次,政府通过征收包装物环境税获得收入,根据需要用于包装废弃物回收及处理的各项支出,从而使得促进包装物减量及包装废弃物回收利用的过程有了稳定的资金来源。(二)走企业联营之路,实施绿色设计。我国很多小包装企业资金短缺,借款能力又弱,研发水平更是堪忧。通过联营,可把有限的资金投入到重点工作当中去,有利于提高包装企业的整体素质;实现规模效益,增强竞争力。通过合并,实现资源共享,有利于保证了产品质量,实现了规模效益。更可实现风险共担,使企业平稳经营。另外,企业应坚持“设计是源头”的理念。坚持包装设计要减量化、小量化、力求与产品结合。在设计中,剔除有毒害包装材料的使用,尽量考虑环保型材料,同时结合当地资源优势。坚持包装结构设计要合理。包装容器的结构设计要顺应消费者的需要,体现人性化原则,避免给消费者使用带来不便、甚至造成人员财产损失;要顺应出口地市场的要求,避免因结构不合理导致出口不畅。(三)强化出口意识,消费者树立正确的消费观。我国许多出口商品达不到进口国的环保要求,其中一个重要原因就是对进口国有关环保的法规条例、消费者环保意识的强度等了解不够。在包装装潢、图案和色彩等的设计上要突出环保气息,以适应国外消费者保护环境、美化环境的现代消费心理;在包装材料选择上,要大力发展轻薄、高性能的纸包装、竹包装、玻璃包装,改造塑料包装。实现绿色包装,消费者就一定要树立正确的消费观。树立环保意识,改变攀比心理,拒绝使用过度包装、虚空包装的产品,这方面的需求转变了,企业也必将被迫转变设计策略;在消费过程中注重对垃圾的处置,不随手丢弃包装物,尽可能地参与到包装废弃物回收中,从而减少包装污染,节约了资源,营造了和谐舒适的环境氛围。(作者单位:漯河职业技术学院)主要参考文献:[1]蒋小花,张晓慧.循环经济视角下绿色包装法律研究[J].特区经济,.[2]王利云.绿色包装壁垒对我国产品出口的影响及对策[J].黑龙江对外经贸,.
浅谈水体污染 全世界都在高速发展的今天,人类对水的需求量正逐渐地增加,而与此同时,水资源的浪费,水土的流失,水体的污染,也正威胁着人类的生存与发展。这其中,尤以水体污染最为严重。 水体除了水本身外,还包括水生生物和底泥等。天然水体本身所具有的净化污染物的能力,称为水体的自净作用。按净化的机制,水体自净可分为物理净化、化学净化和生物净化。水体的自净作用过程进行得相当缓慢,自净能力也是有限的。当污染物进入水体后,其含量超过水体的自净能力,引起水质恶化,破坏了水体的原有用途时称为水体污染。 究其原因,很大程度上是因为19世纪英国工业革命后,一方面工业化和城市化的迅猛发展,工业废水和生活污水排出的污染物数量大大超过水体的自净能力,而使地球上的江河湖海受到日益严重的污染;另一方面,随着科技和生产力水平的发展,各种人工合成的化学新物质日益增多,许多新物质具有突变、致畸、致癌作用,一旦污染水体,将长时间滞留在水中,水体的自净作用无法分解这些人工合成的化学新物质。 水体中的主要污染物按其存在状态可分为悬浮物质、胶体物质和溶解物质三类。 悬浮物质主要是泥砂和粘土,大部分来源于土壤和城镇街道径流,少量来自洗涤废水。 胶体物质主要是各种有机物,水体中有机物的生物部分,总大肠菌群是检验致病微生物是否存在和水体污染状况的指标之一;水中溶解氧浓度是衡量水中有机物的非生物部分污染程度的重要指标之一,溶解氧浓度DO越低,有机物污染越严重,当DO≤4时,鱼类生存就会受到影响,甚至死亡。有机物污染的另两种更常用的指标是化学需(耗)氧量COD和生化需(耗)氧量BOD。COD表示利用化学氧化剂氧化水样中的有机物所需(耗)的氧量,单位是mg/L。BOD表示利用微生物氧化水样中全部的有机物过程所消耗的溶解氧的量,单位是mg/L。这两种指标越高,表示水体污染程度越深。 溶解物质主要是一些完全溶于水的盐类(氯化物、硫酸盐、氟化物等)和溶解气体(二氧化碳、硫化氢等)。 我国水体污染量大而广的主要污染是耗氧的有机物,危害最大的是重金属和生物难降解的有机物。 前不久,曾取样杭州西溪河水做了实验,测得水样中COD(Mn)=,超过正常标准将近一倍(详见文后所附实验报告)。环境污染是当前全球所面临的一个重大问题,水体污染已成为了问题的重中之重。西溪河能有今天的状况,绝不是人们在短时间内所为,而必然是因为沿岸居民对其长达数十年的不间断的污染所致。高达的耗氧指数,令人心悸,几十年前清澈见底的小河,如今却连鱼也无法生存,这是何等的可怕,又是何等的可悲!几年前,沿河的工厂每年向河中排放的工业废水数以亿计,垃圾处理场每年向河中倾倒的生活垃圾又何止万吨?再加上周围居民无限制地向其中排放生活废水,使清水终于成了污水、臭水、死水。如今,杭州市政府虽然为改良西溪河的水质投入了巨大的人力、物力、财力,关停了沿河的所有工厂和垃圾处理场,但是随着居民小区的增多,使生活废水的排放量较从前又大大地增加了,以致于水质无法从根本上得以改善。这一切,使得所有的“始作佣者”饱受煎熬。尤其是夏季,河水散发出阵阵恶臭,引得沿河地区蚊蝇满天。每当河道的水闸关闭时,成片的垃圾堆积于河面,此情此景与“全国十佳卫生城市”的美名是何等的“相配”啊! 然而,作为地球上最聪明的动物,人类却一定要见到这一幕惨剧发生,甚至一定要这一幕惨剧有所发展,方肯痛下决心来治理。这是何必呢?这不仅对水体、对环境、对自然造成了极大的污染和破坏,也极大地浪费了财力、物力和人力,也在一定程度上减缓了一个地区乃至一个国家经济的发展和人民生活水平的提高。 1992年,当时的水利部长杨振怀曾发布过全国各类水土流失情况的报告,上载:截至1992年6月,全国各类水土流失面积为492万平方公里,相当于全国国土总面积的。如此惊人的数字,已告诉人们,中国是当今全世界水土流失最严重的国家之一,可见水资源在中国的可贵。 尽管如此,却仍有许许多多的河流遭到不同程度的污染。杭州的西溪河早已是“臭名远扬”,另外,杭城的运河、古新河也早与西溪河“齐名” 在泰国首都曼谷,号称泰国母亲河的楣楠河,如今河水似墨般黑,泛出的臭气,也绝不亚于西溪河,拿根棒子随手一搅,沼气便不断涌出。楣楠河落到如此地步,是因为沿岸宾馆向其中排放大量生活污水以及货船排放的废油所致。98年亚运会前夕,更有甚者将成车的建筑垃圾倾倒入河。这一切的一切,终于使得泰国的“母亲河”面目全非。 大量事实再一次地向人类证明:水体污染是人类自己所为,而这一切后果,都必须由人类自己来承担。 严重的水体污染已引起了各国政府的高度重视。如何保护环境,如何保护有限的水资源已是一个刻不容缓的问题了。 在中国,太湖流域内所有的排污单位均在1998年12月31日前实现了达标排放。这也足以说明我国政府对水体保护的重视程度了。 现在,一切的行为,都只是治标而不治本。要想彻底解决这一世界性的难题,决非三五年便可完成的,必须在治理已污染水体的同时,保护未被污染的水体,并从根本上提高人类的素质,增强人类的环保意识,为造福子孙万代而做出贡献。 大自然需要人类,人类更需要大自然。环境被污染,生态平衡被破坏,遭灾的还是人类自己。为了自己,为了一切生物,更为了地球,人类必须解决环境问题。从小事做起,还空气以清新!还天空以碧蓝!还河流以清澈!还山峦以绿色!还地球以健康! 附1:检验水质实验报告 实验名称:水中化学耗氧量(COD)测定 实验目的:1、巩固滴定操作成果 2、了解水体及水体污染的初步知识 3、通过对水中化学耗氧量的测定,了解不同水体受污染的程度,从而激发和增强环保意识 实验原理:利用氧化还原反应的原理,测算水中的化学耗氧量(COD)。当DO≤4时,鱼类即无法生存。 实验仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、移液管、洗耳球、10ml量筒、100ml量筒、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管、碱式滴定管、100ml酸式容量瓶、100ml 碱式容量瓶、玻璃棒 实验药品:高锰酸钾溶液、稀硫酸、草酸钠溶液、蒸馏水、河水水样 水样来源:杭州西溪河 实验操作:1、分别用浓度为的KMnO4溶液与Na2C2O4溶液配制为的溶液,置于100ml的容量瓶中; 2、将配制好的溶液倒入滴定管中,并调零(KMnO4溶液置于酸式滴定管中,Na2C2O4溶液置于碱式滴定管中); 3、取充分摇匀的废水样100ml置于250ml锥形瓶中,并向瓶中加入5 ml以1∶3配制的H2SO4溶液,使其均匀混合; 4、自滴定管中加入体积为V0的KMnO4溶液,摇匀,并立即放入沸水浴中加热(沸水浴液面要高于瓶内溶液液面)在此过程中,溶液必须保持淡红色,否则应向瓶中再加入KMnO4溶液; 5、 30分钟后,取出锥形瓶,并趁热向其中滴加的Na2C2O4 标准溶液,摇匀后,立即用的KMnO4溶液滴定至溶液呈粉红色并半分钟不褪色,记录滴定所耗的KMnO4溶液的体积,记作V1; 6、再向溶液中滴加的Na2C2O4标准溶液,并用的KMnO4溶液滴定至溶液呈粉红色,记录滴定所耗KMnO4溶液的体积,记作V2,以此测定KMnO4溶液的校正系数K= V2
界定涂料是否符合绿色环保标准,有三个考量层次。 第一是涂料的总有机挥发量(TVOC)。有机挥发物对人类自身和自然环境构成的危害是直接的,超标涂料已成为现代社会中继汽车尾气、油料泄漏的又一巨大污染源,越来越受到世界各国的关注。早在1967年,美国洛杉矶地区就实施了限制涂料溶剂用量的“66法规”。此后,各发达国家对涂料的绿色环保标准,愈来愈严格,开始的时候,只对一些可发生光化反应的溶剂实施限制,后来发现,除了水、丙酮以外,几乎所有的溶剂,如甲苯、二甲苯、丁酮、醋酸脂、乙醇都能发生光化反应,形成有机挥发物污染,必须加以限制使用。 第二是溶剂的毒性,即与人体接触或吸入后可能会导致疾病。乙二醇的醚类曾是一类水性涂料常用的溶剂,在上世纪70年代被严格禁用。聚乙烯吡咯烷酮是一类人造血浆,制备它的单位乙烯吡咯烷酮曾被认为是无毒化学品,上世纪80年代起在光固化涂料系列产品中得到广泛运用,认为是一种具有高稀释放率、高聚合速度的活性单体,作为稀释剂所得到的漆腊性能超群。但不久发现它是一种强烈的致癌物质,因此被禁止使用。 第三是用户的环境安全。一般说来,涂料干燥后,它的制备溶剂基本上都可挥发干净,但这要有一个过程,特别是有些室温固化的涂料,溶剂挥发速度很慢,溶剂量虽不大,但若有毒性的话,用户长时间的接触,就会对人体造成伤害,因此在制备时,一定要限制有毒溶剂的使用。绿色环保涂料的兴起 1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出了“绿色建材”的概念,绿色成为人类环境愿望的标志。绿色建材是指采用清洁生产技术,少用天然资源和能源,大量使用工业或城市固态废弃物生产的对人体、周边环境无害的健康、环保、安全、消防型建筑材料,国际上也称“生态建材”、“健康建材”或“环保建材”。1992年国际学术界明确提出绿色材料 的定义:绿色材料指在原料生产、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料,亦称为“环境调和材料”。 绿色环保涂料作为绿色建材的一种,同样是对涂料“健康、环保、安全”属性的评价,包括对生产原料、生产过程、施工过程、使用过程和废弃物处置五大环节的分项评价和综合评价。绿色环保涂料的基本功能除作为建筑涂料的基本实用外,还在于维护人体健康、保护环境。因此,绿色环保涂料与传统涂料相比,应该具有以下五个特征: 少用或不用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物作为再生资源。 采用低能耗制造工艺,采用清洁的生产技术,尽量减少废气、废渣和废水的排放量,或使之经有效的净化处理。 在产品配制或生产过程中,不得使用甲醛、卤化物、溶剂或芳香族碳氢化合物;产品不得含有汞及其化合物,不得使用铅、镉、铬及其化合物及添加剂。 严格控制涂料的voc的释放量,禁止使用有毒有害的溶剂,使产品不仅不损害人体健康,而且应有益于人体健康,产品要具有多功能:如抗菌、防霉、隔热、阻燃、防火、调温、消声、消磁、防射线、抗静电等等。 产品可循环或回收再利用,无污染环境的废弃物等等。 随着人类对自身健康和环保意识的不断增强,人们对绿色环保涂料的消费需求日趋强烈。为此,国家还于2001年12月10日批准发布了《室内装饰装修材料有害物质限量》等10项强制性国家标准,自2002年1月1日起,企业生产的产品应执行该10项标准,自2002年7月1日起,市场上停止销售不符合该10项国家标准的产品。其中一项就是gb18582-2001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》国家标准,其技术要求包括(1)挥发性有机化合物(voc)(g/i)≤200;(2)游离甲醛(g/kg)≤;(3)重金属(mg/kg):可溶性铅≤90,可溶性镉≤75,可溶性铬≤60,可溶性汞≤60等。这些强制性的标准的出台无疑将推进绿色环保涂料成为涂料工业开发的主流,同时绿色环保涂料也将成为涂料生产企业实施可持续发展战略重要内容之一。 绿色环保涂料的可持续发展 从企业的角度理解建筑涂料的可持续发展应该是,使建筑涂料的生产———分配———流通———消费———生产这一循环能够周而复始地进行下去。为了实现这一点,就要求有可持续的生产、优化公平的分配、顺畅快捷的流通和文明的消费,并且要有持续的要素投入。但实现这一循环的必要条件是其所生产的产品是绿色和环保的,因为只有对环境友好的涂料产品,才能具有旺盛的生命力,才能使企业实现可持续发展。 因此,开发“绿色环保涂料”是21世纪涂料企业生存发展的前提,具有非常重要的意义。具体表现在以下几个方面: 减少环境污染,给子孙后代留下一个洁净的空间。 目前,大量使用的建筑涂料仍是一个重要的污染释放源,因为,涂料在生产和使用过程中的污染排放不仅会对大气和环境造成破坏,同时,还直接影响着人们的身体健康。 提高企业在消费者心目中的地位,树立和改善企业形象。 任何企业的市场营销活动都是以消费者需求为中心的,随着环境污染的日益严重,环保意识在人们心目中的地位逐步提高,人们在选择商品时把环境指标当作是一个非常重要的因素加以考虑。对涂料产品而言,工厂生产出来的只能算半成品,与其实现最终用途的装饰保护作用的形态之间还存在一个使用过程评价这一特殊的互动环节。因此,涂料生产企业必须迎合消费者的这种购买心理,努力生产“绿色环保涂料”,满足消费者的需求,这样,企业才能最终赢得消费者,在消费者心中树立良好的企业形象,提高企业的知名度,在市场竞争中处于优势。 抵制绿色贸易壁垒的影响,促进产品的出口创汇。 随着国际上环境保护意识的增强,为国际贸易提出了新的机遇和挑战,各国政府为了实现环保目标以及为了鼓励出口,限制进口,增大国际贸易顺差,采取了多种贸易限制措施。如:征收环境进口附加税、环境费,推行国际环保标准等等。这对我国产品的出口创汇产生深远的影响。因此“绿色贸易壁垒”已成为我国贸易领域难以摆脱的障碍。因此,我们的涂料企业必须更多地生产“绿色环保涂料”,盯住国际标准,紧跟世界潮流,为我国外贸出口开拓更多、更广阔的绿色市场,实行“绿色市场营销”,努力克服绿色贸易保护障碍,争取更多的外汇。 值得注意的是,生产绿色环保涂料产品已为许多企业带来了丰厚的利润,特别是一些拥有先进的涂料生产技术、资金雄厚的大企业,已在这方面走在了前面。生产绿色环保涂料要求企业在技术和设备上的投入,对任何一个企业来说都是一笔不小的费用。因此,从某种意义上来说,激烈的市场竞争已有意无意地利用了绿色技术来淘汰一部分落后原始的小企业和正待建设的小企业,这是市场经济的法则,是企业的可持续发展的必修课。 绿色环保涂料的生产 尽管人们对绿色环保涂料的呼声越来越高,企业也日益认识到要采取主动,积极适应这一发展趋势。但如何行动,或者说如何做到既满足环保要求,又不致增加过高的投资,保证企业的利润和良性发展仍是一个值得研究的课题。 生产途径:由于真正意义上的绿色环保涂料是指从事制造、使用、废弃整个过程,都与生态环境相协调,那么绿色环保涂料的设计就不能局限于“末端治理”型的狭义的环境保护,检验产品是否绿色环保也不仅仅是控制涂料的voc那么简单和单纯,而是在产品的整个生命周期中都贯彻环保思想,实现生命周期成本总和最小化。因此,生产绿色环保涂料应该是采用清洁生产工艺、使用可回收利用的包装、以及绿色营销等手段等等。 (1)清洁生产。清洁生产是指对工艺和产品不断运用综合性的预防战略,以减少其对人体和环境的风险。研究表明,以清洁生产技术解决污染问题的成本要比末端处理技术节约25~50%。1999年3月,朱镕基总理在政府工作报告中首次明确提出鼓励清洁生产,将推行清洁生产作为我国政府的重要政策。清洁生产的技术手段有使用有毒有害原料的替代技术;节能技术;物料循环使用或重复使用技术;先进的催化、分离技术等等。 (2)可回收利用的包装。选择可以重复使用或者是容易分解处理的包装材料。 (3)绿色营销。引进科学的市场营销手段,把企业的经济效益、环境效益和社会效益结合起来,拓展营销观念,引导文明消费。 保证措施:生产绿色环保涂料除了要具有以上的工艺和技术外,还与企业的经营管理、政府的政策法规、产品的技术创新、教育培训以及公众参与和监督有着紧密的联系。因为企业的经营管理是生产绿色环保涂料的体现主体,政府的政策法规是生产绿色环保涂料的调控手段,产品的技术创新是生产绿色环保涂料的强大推动力,教育培训和公众参与是生产绿色环保涂料的保障。因此,要确保企业有动力和能力和平和销售绿色环保涂料产品,还要求政府、行业协会、企业自身、公众等各方采取相应的措施,如: (1)宏观上,国家要健全各种规章制度,利用经济手段限制污染产品的生产,鼓励绿色环保涂料产品的开发。 (2)建立良好的信息传递机制,促进企业之间的协调竞争。可以通过发展科技咨询中介和服务中介,解决企业在研发绿色产品过程中的信息短缺问题。同时,博弈论的角度看,建立企业间的协调的竞争秩序,在竞争中合作,合作中竞争,可以避免在目前绿色产品和技术尚不完善的前提下,发生低水平重复和资源的浪费,实现企业间的双赢。 (3)实行环境标志,公布权威的认证机构,引导消费者购买“绿色涂料产品”。环境标志通过标志图形、说明标签等形式向消费者指出标志产品与非标志产品行为的判别及标志产品对环境保护的作用;公布权威的认证机构是为了在源头上杜绝假冒“绿色涂料产品”之名坑害消费者的产品在市场上流通。 (4)加大科技创新,努力研发绿色涂料产品和绿色技术。目前市场上之所以还有那么多污染的产品在生产和应用,其主要原因是我们的科技水平有限,开发“绿色涂料产品”会导致成本的大幅度提高,所以,我们必须大力提高科技创新水平。 建筑涂料的可持续发展是全面贯彻实施可持续发展战略的一个组成部分,是建筑涂料的发展方向。正确理解认识绿色环保涂料与可持续发展之间的关系和相互促进机制,对提高我国的涂料生产水平和人们的生活质量有着重要的意义。 (转摘自‘中国塑编网’)
绿色催化剂的应用及进展摘要]对新型绿色催化剂杂多化合物的研究进展进行了综述,主要介绍了杂多化合物在催化氧化、烷基化、异构化等石油化工领域的研究现状,并对其应用和发展前景做了总结和评述。[关键词]杂多化合物;绿色化工催化剂;展望随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应用的不断增加,寻找符合时代要求的工艺简单、污染少、绿色环保的环氧化合成新工艺显得更为迫切。20世纪90年代后期绿色化学[1,2]的兴起,为人类解决化学工业对环境污染,实现可持续发展提供了有效的手段。因此,新型催化剂与催化过程的研究与开发是实现传统化学工艺无害化的主要途径。杂多化合物催化剂泛指杂多酸及其盐类,是一类由中心原子(如P、Si、Fe、B等杂原子及其相应的无机矿物酸或氢氧化物)和配位原子(如Mo、W、V、Ta等多原子)按一定的结构通过氧原子桥联方式进行组合的多氧簇金属配合物,用HPA表示[3-6]。HPA的阴离子结构有Keggin、Dawson、Anderson、Wangh、Silverton、Standberg和Lindgvist 7种结构。由于杂多酸直接作为固体酸比表面积较小(<10 m2/g),需要对其固载化。固载化后的杂多酸具有“准液相行为”和酸碱性、氧化还原性的同时还具有高活性,用量少,不腐蚀设备,催化剂易回收,反应快,反应条件温和等优点而逐渐取代H2SO4、HF、H3PO4应用于催化氧化、烷基化、异构化等石油化工研究领域的各类催化反应。1杂多酸在石油化工领域的研究进展随着我国石油化工工业的快速发展,以液态烃为原料制取乙烯的生产能力在不断增长,而产生的副产物中有大量的C3~C9烃类,其化工综合利用率却仍然较低,随着环保法规对汽油标准中烯烃含量的严格限制,如何在不降低汽油辛烷值的情况下,生产出高标号的环境友好汽油已是我国炼油业面临的又一个技术难题。目前,催化裂化副产物C3~C9烃类的催化氧化、烷基化、芳构化以及C3~C9烃类的回炼技术已成为研究的热点。因此,催化裂化C3~C9烃类的开发与应用将有着强大的生产需求和广阔的市场前景。催化氧化反应杂多酸(盐)作为一类氧化性相当强的多电子氧化催化剂,其阴离子在获得6个或更多个电子后结构依然保持稳定。通过适当的方法易氧化各种底物,并使自身呈还原态,这种还原态是可逆的,通过与各种氧化剂如O2、H2O2、过氧化尿素等相互作用,可使自身氧化为初始状态,如此循环使反应得以继续。用杂多酸作催化剂使有机化合物催化氧化作用有两种路线是可行的[7]:①分子氧的氧化:即氧原子转移到底物中;②脱氢反应的氧化。将直链烷烃进行环氧化是生产高辛烷值汽油的重要途径之一。Bregeault等[8]研究了在CHCl3-H2O两相中,在作为具有催化活性的过氧化多酸化合物的前体的杂多负离子[XM12O40]n-和[X2M18O62]m-以及同多负离子[MxOy]z-(M=Mo6+或W6+;X=P5+,Si4+或B3+)的存在下,用过氧化氢进行1-辛烯的环氧化反应时,负离子[BW12O40]5-、[SiW12O40]4-和[P2W18O62]6-都是非活性的,并且许多光谱分析法表明它们的结构在反应过程中没有发生变化。[PMo12O40]3-表现出很低的活性,而[PW12O40]3-、H2WO4和[H2W12O42]10-都表现出高活性。反应中Keggin型杂多负离子[PW12O40]3-被过量的过氧化氢分解而形成过氧化多酸{PO4[WO(O2)2]4}3-和[W2O3(O2)4(H2O)2]2-,而这两种活性物种在环氧化反应中起到了重要的作用。烷基化反应石油炼制工业上,烷烃烷基化、烯烃烷基化及芳烃烷基化反应是生产高辛烷值清洁汽油组分的环境友好工艺。但以浓硫酸和氢氟酸作为催化剂的传统烷基化工艺因氢氟酸的毒性和浓硫酸的严重腐蚀性受到了很大的限制。C4抽余液是蒸气裂解装置产生的C4馏份经抽提分离丁二烯后的C4剩余部分,其中富含大量的1-丁烯和异丁烯。如何利用C4抽余液中的异丁烯和1-丁烯是C4抽余液化工利用的关键。异丁烯是一种重要的基本有机化工原料,主要用于制备丁基橡胶和聚异丁烯,也用来合成甲基丙烯酸酯、异戊二烯、叔丁酚、叔丁胺等多种有机化工原料和精细化工产品。1-丁烯是一种化学性质比较活泼的a-烯烃,其主要用途是作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共聚单体,也用于生产聚丁烯、聚丁烯酯、庚烯和辛烯等直链或支链烯烃、仲丁醇、甲乙酮、顺酐、环氧丁烷、醋酸、营养药、农药等。特别是自20世纪70年代LLDPE工业化技术开发成功以来,随着LLDPE工业生产的蓬勃发展,国内外对1-丁烯的需求与日俱增,已成为发展最快的化工产品之一。刘志刚[9]等用浸渍法制备了Cs+、K+、NH4+的SiPW12杂多酸盐类和SiO2负载的SiPW12杂多酸,在超临界条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作用。结果表明,它们的活性和选择性大小顺序是当阳离子数相同时,Cs+盐>K+盐>NH4+盐。(NH4)尽管催化活性不高,但对C8产物的选择性达到%;具有很高的催化活性,但其对C8产物的选择性却只有。异构化反应汽油的抗爆性用异辛烷值表示,直链烃异构化是生产高辛烷值汽油的重要手段。C5~C6烷烃骨架异构化旨在提高汽油总组成的辛烷值,反应受平衡限制,低温有利于支链异构化热动力学平衡。为达到最大的异构化油产率,C5~C6烷烃异构化应在尽可能低的温度和高效催化剂存在下进行。烷烃骨架异构化是典型的酸催化反应,最近发现有较多的固体酸材料(其酸强度高于H-丝光沸石)可用于轻质烷烃骨架异构化,其中,最有效的有基于杂多酸(HPA)的催化材料和硫酸化氧化锆、钨酸化氧化锆(WOx-ZrO2)。2绿色催化剂绿色化学对催化剂也提出了相应的要求[1,2]:(1)在无毒无害及温和的条件下进行;(2)反应应具有高的选择性,人们将符合这两点的催化剂称之为绿色催化剂。由于一些杂多酸化合物表现出准液相行为,极性分子容易通过取代杂多酸中的水分子或扩大聚合阴离子之间的距离而进入其体相中,在某种意义上吸收大量极性分子的杂多酸类似于一种浓溶液,其状态介于固体和液体之间,使得某些反应可以在这样的体相内进行。作为酸催化剂,其活性中心既存在于“表相”,也存在于“体相”,体相内所有质子均可参与反应,而且体相内的杂多阴离子可与类似正碳离子的活性中间体形成配合物使之稳定。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”,这种特性使其具有很高的催化活性,既可以表面发生催化反应,也可以在液相中发生催化反应。准液相形成的倾向取决于杂多酸化合物和吸收分子的种类以及反应条件。正是这种类似于“假液体”的性质致使杂多酸即可作均相及非均相反应,也可作相转移催化剂。陈诵英[10]等用二元杂多酸为催化剂,双氧水为氧化剂,醋酸为溶剂,催化氧化三甲基苯酚(TMP)合成三甲基苯醌(TMBQ),这与传统方法先用发烟硫酸磺化TMP,然后在酸性条件下用固体氧化剂氧化得到TMBQ相比,能减少排放大量废水以及10 t以上的固体废物,且其摩尔收率可达86%,大大提高了原子利用率。刘亚杰[11]等采用一种性能优良的环境友好的负载型杂多酸催化剂(HRP-24)合成二十四烷基苯。HR-24属于一种大孔、细颗粒、强酸性的固体酸催化剂,大孔和细颗粒有利于大分子烯烃的扩散,且不容易被长链烯烃聚合形成的胶质堵塞孔道,而强酸性可使催化剂在较低温度下就具有较高的催化活性。实验表明,在反应温度和压力较低的情况下(120℃和~ MPa),烯烃的转化率和二十四烷基苯的选择性都接近100%。Furuta等[12]采用Pd-H3SiW12O40催化乙烯在氧气和水存在下氧化一步合成了乙酸乙酯,简化合成工艺,与绿色化学相适应。刘秉智[13]以活性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂,用30%双氧水催化氧化苯甲醇合成苯甲醛,苯甲醛收率可达。与国内同类产品的生产工艺相比,其具有催化活性好,反应条件温和,生产成本低廉,催化剂可重复使用,对设备无腐蚀性,不污染环境,是一种优良的新型合成工艺路线,具有一定的工业开发前景。3展望虽然绿色化工催化剂理论发展逐渐得到完善,但大多数催化剂仍停留在实验阶段,催化剂性能不稳定,制备过程复杂,性价比低是制约其工业化应用的主要原因,但从长远角度考虑,采用绿色化工催化剂是实现生产零污染的一个必然趋势。环境友好的负载型杂多酸催化剂既能保持低温高活性、高选择性的优点,又克服了酸催化反应的腐蚀和污染问题,而且能重复使用,体现了环保时代的催化剂发展方向。今后的研究重点应是进一步探明负载型杂多酸的负载机制和催化活性的关系,进一步解决活性成分的溶脱问题,并进行相关的催化机理和动力学研究,为工业化技术提供数据模型,使负载型杂多酸早日实现工业化生产,为石油化工和精细化工等行业创造更大的经济、社会效益。[参考文献][1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]王恩波,胡长文,许林.多酸化学导论[M].北京:化学工业出版社,1997,170-195.夏恩冬,王鉴,李爽.杂多酸氧化-还原催化应用及研究进展[J].天津化工,2007,21(3): C,Chottard G,Bregeault J,et epoxidation using tungsten-based precursors andhydrogen peroxide in a biphase medium[J].Inorg Chem.,1991,30(23):4 409-4 415.刘志刚,刘植昌,刘耀芳.SiW12杂多酸盐在C4烷基化反应中应用的研究[J].天然气与石油,2005,23(1):17-19.陈诵英,陈蓓,王琴,等.环境友好氧化催化剂杂多酸的应用[J].宁夏大学学报,2001,(2):98-99.刘亚杰,温朗友,吴巍,等.负载型杂多酸催化剂合成二十四烷基苯[J].石油炼制与化工,2002,33(12): M,Kung H Catalysis A:General[J],2000,201:9-11.刘秉智.固载杂多酸催化氧化合成苯甲醛绿色新工艺[J].应用化工,2005,(9): Chemistry TheoryandPractice[M].Oxford:Oxford University Press, atom economy:a search for synthetic effi 2ciency[J].Science,1991,254(5037):1 471-1 M,Okuhara [J],1993,23(11): Rev-Sei Eng.[J],1995,37(2):311-352.温朗友,闵恩泽.固体杂多酸催化剂研究新进展[J].石油化工,2000,(1):49-55.
在现代生活中,几乎随时随地都离不开化工产品,下面是我精心推荐的一些化工类职称论文,希望你能有所感触!
化工产业的希望绿色化工
摘要 随着化工行业飞速发展,在带来巨大经济效益的同时环境污染问题也越来越严重,由此引发的矛盾日益突出,关、停、转现象屡见不鲜,而化工产品又是人们日常生活必须用品,研发“环境友好、节约能源”的绿色产品日见紧迫,发展绿色化工突显重要性。
关键词 绿色化工;实用性;紧迫性
中图分类号[TQ09]文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)20-0043-01
0 引言
20世纪中叶,科学与技术在全球范围内进入了一个飞速发展的时期。与此同时,越来越引起人类担忧的是全球资源的掠夺性开发和伴随工业化发展而产生的大量“三废”排放,这些对人类的生存环境造成了严重的破坏。由于环境的污染和生态平衡的失调,对生命和健康造成了极大的威胁,人们越来越清楚地认识到保护环境的重要性,利用化学原理从源头上消除环境污染,研发绿色化工技术势在必行。
1 化学工业现状
化学工业是与人类生活关系最密切的工业,已渗透到人类生活的各个方面,包括衣、食、住、行乃至当代高科技的发展都与化学化工的进步直接相关,因此,化学工业所表现出的“环境污染”和“特殊贡献”两重性,对广大化工研究人员和生产人员提出了挑战。最初的办法是对化工生产过程中产生的污染进行治理,政府和企业投入大量资金和人力,对环境污染的治理方法和技术开展了大量而卓有成效的研究,发展了水处理技术,大气污染治理技术,固体废弃物处理技术和噪声治理技术等环境保护手段,对环境生态的保护作出了重要贡献。但是人们发现,随着人类社会的不断进步,生产规模的迅速增长,环境治理的速度远远落后于环境污染的速度,而且用于污染治理的费用不断上升。地球的生态环境随着工业生产的不断进步而迅速恶化,已严重威胁着人类的生存。因此,根本的解决办法只有一条,这就是彻底改变传统工业的生产模式,倡导绿色化生产,从污染源头防止污染发生,走可持续发展道路。特别是化学工业,只有用“绿色化学工艺”来替代传统化学工艺,实施化学工业的清洁生产,才有可能完全改变化学工业的面貌,使化学工业实现跳跃式发展。在这样的背景下,产生了从源头上减少和消除污染的清洁生产,即绿色化工。
2 绿色化工的原理
通过利用一系列的化学原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使化学产品或过程的设计更加环保化,包括所有可以降低对人类健康产生负面影响的化学方法的技术,在此基础上产生的无害化工过程,被称为绿色化工。绿色化工的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染。
3 研发绿色化工的紧迫性
随着经济的快速发展,环境问题、化学污染问题日益被提高到愈来愈重的位置,在各地大力发展工业的同时,环境污染问题实行一票否决制,由此催生各类厂矿企业加大绿色环保、绿色产品的研发,尤其是化工类企业更是下大力气进行科技研发,探讨环境友好,节约能源的新工艺;探索绿色原料,尽可能选用无毒无害的化工原料进行化学合成;开发绿色工艺,利用全新的化工技术,从工艺上清除有毒有害物质的产生,做到清洁生产,最终实现废物的零排放;生产绿色产品。近几年,中国科学院化学部加大了《绿色化学与技术》院士咨询课题,并多次召开了研讨会,探索“可持续发展问题对科学的挑战--绿色化学”,由此推动了绿色化工的发展。
4 研发绿色化工的内容
1)选择可更新的原材料;设计低公害的化学合成方法;原子经济性化学反应;应用催化转化并开发新催化剂;设计更安全的化学产品和化工过程;降低化学过程能耗,尽可能采用在环境温度和常压下进行的合成方法;尽可能不用助剂或附料,必要时选用无毒的助剂或附料;选用本质上更安全的化学产品;防止产生污染的过程分析;化学品的可降解性。
2)研发可替代的原料、试剂、溶剂,新型催化剂与合成过程等等。如通过对废弃的物质进行处理,将其转化为动物饲料和有机化学品;利用无毒无害的原料代替剧毒的光气、氢氰酸生产有机原料;利用生物技术以废弃物为原料生产常用的有机原料;采用超临界CO2代替有机溶剂作为油漆和涂料的喷雾剂等。
3)具有可回收利用性、可处理性或可重新加工性能的清洁化学产品,近年来在这方面的研究有:(1)可降解塑料。目前,降解塑料主要分为光降解塑料和生物降解塑料。(2)氟氯烃替代产品。臭氧层的破坏是当前国际上面临的三大全球性环境问题之一,为了保护臭氧层必须禁止使用CFCs(氟氯碳化合物)。(3)绿色涂料产品:传统的涂料产品含有大量挥发性有机化合物(VOC),污染环境,危害人身健康。不含VOC的绿色涂料产品主要为:水基涂料、粉末涂料和无溶剂涂料。在绿色产品的要求下聚合方法也得到了发展,特别是在乳胶型涂料方面通过改进的微乳聚合方法成功地制备了固含量高达30%~50%,乳化剂含量为1%~5%,微粒小于2nm的含反应性官能团的丙烯酸酯类乳胶,其VOC含量为零。
5 研发绿色化工的经济实用性
绿色化工是解决污染问题的一种根本方法,与传统的污染处理不同,绿色化工通过改变化学产品的结构与性质或产生工艺过程来减少或消除有害物质的产生与使用。绿色化工通过设计或重新设计化学物质的分子结构,使其具备所需的特性又避免或减少有毒基团的产生与使用。同时,绿色化学追求高选择性化学反应,副产品极少,甚至达到原子经济性,实现零排放。因此,研发绿色化工不仅可以防止环境污染,亦可提高资源与能源的利用率,提高化工过程的经济效益,对化工过程的可持续发展具有巨大的推动作用。随着化工行业清洁生产的持续推进,绿色化工产品将以绿色优势赢得市场。短期来看,推进绿色化工技术和生产规范会提升生产成本。长期来看,随着社会和公众对绿色化工产品的认可,通过推进企业和产品的绿色化,先行的企业和产品将会赢得公众,赢得市场;许多尚无绿色意识和改进措施的产品将被禁止而为绿色替代产品提供机会。因此,开发绿色化工前景广阔,应用广、实用性强、经济效益显著。
参考文献
[1]徐立青,唐方敏.千方百计实现我国化学工业可持续发展.
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