生态环境材料研究与发展

张喆+王捷+孙学超

摘 要：生态环境材料以其优越的使用性能、与环境的相协调性受到人们的关注，并被广泛应用于各领域。主要对生态环境材料的定义、优势、特点等进行了简要的介绍，通过对比得出生态环境材料与传统材料的生态化改造是今后材料行业发展的趋势这一结论。

关键词：生态环境；环境协调性；材料设计；新工艺

中图分类号：TB39 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.052

1 生态环境材料的概念和特点

1.1 生态材料的概念

生态环境材料是指具有良好的实用性和环境协调性的材料。协调性指消耗少、污染小、循环利用率高。生态环境材料充分考虑了人与自然社会的协调性，能够改善环境质量，是未来材料发展的必然趋势，也是材料可持续发展的必由之路。

1.2 生态材料的特点

生态环境材料的特点主要有：①先进性。能开拓更广阔的活动范围和环境，发挥其优异性能。②环境协调性。协调人类的活动范围与外部生态环境，减轻环境负担，实现资源循环利用。③舒适性。能使人类生活环境更加舒适。

2 生态环境材料的产生与发展

曾经的材料领域忽略了材料对于生态环境的影响，着重于最大限度地发挥材料的性能。20世纪90年代初期，日本教授山本良一首次提出了生态环境材料的概念，国际上由此开展了广泛的研究。生态环境材料的出现不仅仅是材料自身的发展需求，也是生态环境、社会全体、人类生存发展的需求。目前各种无毒的涂料、环境净化材料、生态资源材料环境修复材料及环境降解材料已经被相继开发。任何材料在经过改造后可达到节约资源、与生态环境相协调，均可视为生态环境材料。

3 环境协调性评价与生态设计

根据1997年修订的ISO14000标准引入生命周期评价。LCA是产品系统在整个寿命周期中输入输出的环境影响评价。同时根据环境协调性、物化性质和功能特性设计、制备新材料，并利用各类材料和产品的设计方法、基础数据库以及制备、加工和评价方法的发展探索最佳的制备及加工方法。作为一个共性基础，全世界建立的材料及制品环境影响数据库已超过1 000个，一些评价软件同时出现。

众多学者将与材料产品的设计与生命周期评价相结合，通过生命周期评价选用材料、开发产品，使生命周期评价得到更广泛的应用。生命周期是指在产品系统中相互联系的阶段，从原材料的获得、产品的产生一直到产品的废弃。LCA近些年研究范围不断增大，由包装材料到金属材料，再到高分子和无机非金属材料等。

4 新型生态材料技术拓展

目前以下一些观点已得到世界性的公认：未来新材料的一个基本性能就是材料的环境性；LCA方法即将成为评价材料产业的方法；资源保护及利用、替代不可再生资源及资源再生将成为重要发展方向，生态环境材料的开发和应用将是其未来发展的重点。

生态环境材料研究的主要方向有降低人均材料消耗和集约化程度、使用生态化的生产工艺减少生命周期中的环境影响、开发清洁及可再生天然能源、通过强化再生提升生物降解性、利用环境协调性高的高分子合金生产设计和可再生循环高分子材料加工，使整個过程产物无害化。

5 结论

为了实现生态材料研发设想，就要从生命周期性评价，生态材料的设计、研究与开发等入手。在未来，与环境相容的新材料、绿色产品、材料环境负荷低的新工艺和新技术方法也将得到开发，这对于改善资源紧张、防治环境污染有重大的意义。

参考文献

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〔编辑：王霞〕