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纳米材料在生态环境方面的应用及潜在危害

纳米材料在生态环境方面的应用及潜在危害
纳米材料在生态环境方面的应用及潜在危害

(Daphnia magna)

将水蚤暴露于四氢呋喃结果发现经THF过滤处理的TiO

资助额度有望继续增加。

谈我国当前面临的重大生态问题及其危害和原因

谈我国当前面临的重大生态问题及其危害和原因 由于人们对于经济效益的热衷和对金钱的崇拜,世界范围内自然生态平衡逐渐被打破,以破坏环境来换取表面上的经济增长的现象随处可见。我国面临的生态问题对于我们贯彻落实科学发展观、实现经济可持续发展、实现人与自然和谐相处具有十分重要的影响。我国当前面临的生态问题及其危害与原因主要有以下几个方面: 一、耕地面积急剧减少 我国国土总面积约960万平方千米,但是可耕地资源十分有限。改革开放以来,我国耕地面积急剧减少。耕地面积减少的原因多种多样,其中建筑占地最为严重,包括住房、工厂等的修建。在很多农村地区,出现了荒村或者是“村中荒”现象。荒村现象大多是由于整村迁移导致的。“村中荒”则是由于宅基地外要导致的,村子面积不断扩大,但村中间的老宅或倒塌、或用来放置废弃物品。这些都体现了农村建设规划的不科学、不合理。其次是铁路、高速公路等基础设施的建设占地。 二、土地沙漠化日趋严重 我国目前有沙漠化土地约7.1×105km2,占国土面积的7.4%;戈壁面积5.7×105km2,占国土面积的 5.9%。更为严重的是,我国沙漠化土地每年正以 2.1×103km 的速度扩展。土地沙漠化现象在我国西北地区尤为突出,这些地区原本就处于干旱和半干旱的脆弱生态环境之下;加上人类的过度开发,如伐木毁林,破坏了生态平衡,从而导致土地肥力下降、质量退化,最终变成沙漠。 三、森林资源缺乏且急剧减少 我国森林资源极度缺乏,是世界森林资源最少的国家之一。森林资源的缺乏给我们的生产生活带来了极大的不便,同时也阻碍了我国经济的可持续发展。森林资源缺乏、林地面积急剧减少是由于人类过度的伐木开垦、毁林造田,以及火灾、病虫害等原因引起的。 四、水土流失日益加重 水土流失是我国土地资源遭到破坏的最常见的地质灾害,以黄土高原地区最为严重。我国是世界水土流失十分严重的国家之一。造成我国水土流失严重的原因是:从自然方面来看,主要有多山,土质疏松,垂直节理发育,易冲刷;降水集中,多暴雨,冲刷力强;植被稀少,对地面的保护性差,易造成水土流失。从人为方面来看,主要有乱砍滥伐,植被破坏严重;不合理的耕作制度;开矿及其他工程建设对生态环境的破坏等。 五、淡水资源严重缺乏 我国是一个淡水资源奇缺的国家。虽然我国的淡水资源总量为28 000亿立方米,占全球水资源的6%,名列世界第四位,但是我国拥有十三亿多人口,若按人均计,约为世界人均水量的1/4。我国淡水资源奇缺的原因主要有两个方面,一是自然因素,我国水资源时空分布不均衡,这导致有些地区水灾频发,有些地区又极度干旱。二是人为因素,我国国民惜水、节水意识薄弱,节水措施不到位,这导致水资源浪费现象随处可见。 六、生物多样性不断减少,大量物种面临灭绝 我国是世界上生物多样性最丰富的国家之一,然而,近年来我国生物多样性成骤减趋势,且大量物种面临灭绝的威胁。生物多样性的减少,同时也使生态平衡遭到严重破坏。我国生物多样性骤减的原因多种多样,主要包括以下几个方面:物种生存环境的改变与破坏,人类掠夺式的开发与利用,环境污染,外来物种的入侵或不合理的引种等,此外人类非法收集、采挖、走私等行为也会造成生物多样性的减少。 七、各种污染严重 各种污染日趋严重,包括大气污染、水污染、光污染、噪音污染、土壤污染、固体废弃物污染等等。其中,水污染和大气污染尤为严重。改革开放以来,我们把经济建设作为一切工作的中心和重心,为了追求经济增长,大肆发展第二产业,人们长期只片面的注重经济效益而

2纳米科技潜在的危害

二、纳米科技潜在的危害 当人们陶醉在纳米材料的许多新奇功能和它将给我们生活带来的美好前景时,医学界出于特殊的职业敏感性,开始冷静地考虑纳米料将对人类健康产生的深远影响。事实上,纳米技术还将在生态环境、经济、政治、伦理道德等等方面引发诸多问题,从而在社会各个层面产生不可估量的后果,影响遍及农业、医疗、制药、计算机、国防甚至人类的文明———它将取代基因技术成为最受争议的应用技术。 1.纳米技术对人类健康和环境的潜在危害 纳米材料作为一种人工制造的新的物质形态, 人类对它的认识只能说刚刚开始。目前学术界大多重视发展纳米材料制备科学和工程研究, 扩大研究对象以及发现神奇功能和新产品的开发, 较少注意到纳米材料的特殊性对机体产生的潜在危害。 首先, 纳米材料广泛的应用性使研究者、生产者和消费者今后将有许多机会接触纳米材料,而纳米材料的超微性提醒我们, 应该重新认识和理解人体对颗粒性物质的吸收过程和它可能引起的生物学影响。我们知道, 皮肤是人类阻挡外源性物质的重要屏障系统, 它能有效地阻止宏观颗粒物经皮肤进入体内。现在人们已经能够生产粒径只有头发丝直径1/ 7000 的金属纳米材料和粒径为0.15nm的纳米碳。粒径如此之小的纳米粒子,完全有可能通过简单扩散或渗透形式经过肺泡和皮肤进入体内。纳米材料的另一个显著特点是表面积

大, 粒子表面的原子数多, 周围缺少相邻原子, 存在许多空键, 所以具有很强的吸附能力和很高的化学活性。与此同时, 科学家发现药物制剂的粒径变小后, 其毒副作用也得到不同程度的增大。常规药物被纳米颗粒物装载后, 急性毒性、骨髓毒性、细胞毒性、心脏毒性和肾毒性明显增强, 而难溶性药物的消化道吸收率和药效与药物的粒径呈负相关关系, 是人们已知的常识。纳米微粒是飘浮和运动的, 它遵循布朗运动规律进入食品和人体, 进而进入人体细胞内。产品成分中若含有氧化硅、氧化钛、氧化锰或者银, 这些成分在人体内将“如同幽灵一样飘浮”, 如果潜伏在细胞内就有可能诱发细胞病变, 进而可能导致癌症。这些事实提示我们, 过去宏观物质的安全性评价结果也许不适用于它的纳米材料。 纳米材料除了比较容易进入人体之外, 还可能比较容易透过生物膜上的孔隙进入细胞内或细胞内包括线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体和细胞核等细胞器, 并且和生物大分子发生结合或催化化学反应, 使生物大分子和生物膜的正常立体结构产生改变。其结果将导致体内一些激素和重要酶系的活性丧失, 或使遗传物质产生突变导致肿瘤发病率升高或促进老化过程。纳米材料也可能比较容易通过胎盘屏障对胚胎早期的组织分化和发育产生不良影响,导致胎儿畸形。 这些忧虑虽然目前仅是根据纳米材料的特殊性质推测的潜在有害作用, 但我们目前还没有足够的证据对这些不良影响进行否定。材料变成纳米级后, 活性更大、毒性也更大, 其废弃产品暴露在空

生态环境材料

生态环境材料 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

高分子材料论文 题目生态环境材料 学院理学院 年级 2013级 专业材料化学 姓名魏佳 学号 生态环境材料 魏佳 (甘肃农业大学理学院材料化学专业,甘肃兰州,730070) 摘要:90年代初,在可持续性发展理论和应用的推动下,国际材料界出现了一个新的领域——环境材料,在这种材料的研究和开发的过程中,既要追求良好的使用性能,又要深刻认识到自然资源的有限性和尽可能降低废弃物排放量,并在材料的提取、制备、使用直到废弃与再生的整个过程中都尽可能地减少对环境的影响。它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少,废弃后能够回收再生利用的可能性比较大,其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。 关键词:环境;生态;发展;材料

生态环境材料的研究内容比较广泛,归纳起来可以概括为材料的环境协 调性评价,生态环境材料的设计,材料在制备加工中的环境协调技术包括零排 放和零废弃加工技术,以及材料在使用过程中的环境协调性技术如制备环境 协调性制品等等。具体从材料的性能上来说主要包括以下几个方面:再生利用型材料,包括再生的可以降解的塑料、在家用电器中能够加以 回收利用的电路基板,在生产和使用过程中污染较少并且能够回收再生的纸 张等。能够经自然界微生物分解或者能够自动降解的材料如新型的包装袋, 由天然材料加工成的高分子材料等。为净化环境和防止污染而设计的材料如 新型的不释放有害气体的墙体材料,高吸油性树脂等。替代传统有污染的材 料的新型材料如冰箱内的全无氟制冷剂等。与洁净能源相关并且能够利用它 们的材料,如燃料电池中的储氢材料。环境材料有区别于传统材料的特点。 环境材料的主要特点就是在保证了它们具有良好的使用功能的前提下,在其 生产、使用和回收处理过程中对资源的利用率很高并且在上面的三个过程中 对生态环境无副作用。而传统材料在上面三个方面的效果往往是比较差的。一、定义 生态环境材料应是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性,或者是能够改善环境的材料。所谓环境协调性是指对资源和能源消耗少、对环境污染小和循环再生利用率高。生态环境材料的研究进展将有助于解决资源短缺、环境恶化等一系列问题,促进社会经济的可持续发展。 这类材料对资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高或可降解化和可循环利用,而且要求从材料制造、使用、废弃直至再生利用的整个寿命周期中,都必须具有与环境的协调共存性。因此,所谓生态环境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,它是由材料工作者在环境意识指导下,或开发新型材料,或改进、改造传统材料所获得的。我们之所以强调它并非仅特指新开发的新型材料,并不是它的新材料体系,是因为实际上任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求,它就应视为生态环境材料。 这种定义、概念有助于调动更广大的材料工作者的积极性,鼓励和支持他们

题目纳米材料在环境治理的应用

题目纳米材料在环境治理的应用 摘要随着工业的不断发展,环境污染日益严重,传统废水、废气处理工艺、方法已不能满足需要。法律制定和新材料的研制刻不容缓。光催化反应的应用研究已在有机物降解、水质处理、环境保护等领域广泛展开,利用日光进行光催化反应是光催化反应应用研究的重要课题。光催化技术为彻底解决水污染问题提供了新的手段。纳米二氧化钛是目前最受人们关注的光催化剂之一。本文介绍了纳米技术在废水处理、大气环境控制和固体废弃物处理中的应用进展情况,并对其应用前景作了展望。全球性的环境污染及生态破坏,许多有毒有害的有机污染物被水体和土壤自净的速度很慢而净化不彻底,并且在水体中存在时间长、范围广,对人类潜在影响很大,如许多有机物或其降解的中间产物具有致癌、致畸、致突变三致性,这些有机污染物采用传统的生物处理工艺已难以去除.迫使人们对环境问题给以足够的关注,并研究和开发出一系列用于环境污染物治理的新技术和新方法,光催化技术作为其中一种新兴的环境净化技术,其实用化的研究和开发已受到广泛的重视。[1] 关键词环境保护纳米技术二氧化钛现状展望大气污染水污染固体废弃物污染 正文众所周知,在整个自然生态系统中,人类仅仅是其中一环。然而,随着经济和科技的发展,人类社会的不断地进步,人类在整个自然生态系统中的影响范围和程度越来越深远。在理性主义和人类中心等价值观和科技进步的双重影响下,人类活动在征服自然的过程中对资源的使用和对生态环境的破坏也达到空前的程度,引发了一系列环境问题。例如当今威胁人类的十大生态环境问题有:人口膨胀、能源危机、大气污染、臭氧层的破坏、生物资源急剧减少、全球变暖、森林减少、土地荒漠化与水土流失、水污染与水资源短缺、危险性废物越境转移。制定了相关法律法规我国大气污染防止法律法规有:1956年5月25日国务院公布的《关于防止厂矿企业中矽尘危害的决定》,70年代《工业“三废”排放试行标准》、《工业企业设计卫生标准》,80年代以来《大气环境质量标准》、《锅炉烟尘排放标准》、《汽油车怠速污染物排放标准》、《钢铁工业污染物排放标准》、《核电厂环境辐射防护规定》,《汽车排气污染监督管理办法1990》、87年颁布《大气污染防治法》、《大气污染防治法实施细则》。国务院和地方各级人民政府在大气污染防治中总的职责:⑴必须将大气环境保护工作纳入国民经济和社会发展计划。⑵必须合理规划工业布局。“预防为主”,从源头治理大气污染。⑶必须加强大气污染防治的科学研究。⑷必须采取防治大气污染的措施,保护和改善大气环境。如煤炭洗选加工、改进城市燃料结构、推广高标号无铅汽油等。 ⑸采取有利于大气污染防治及相关的综合利用活动的经济、技术政策和措施。⑹各级人民政府应当加强植树造林、城市绿化工作。水污染防止的法律规定:《生活饮用水卫生标准(试行)》、《渔业水质标准(试行)》、《农田灌溉水质标准(试行)》;2、1984年《水污染防治法》(1996年修改);3、1989年《水污染防治法实施细则》(2000年修改),《污水综合排放标准》等。 防治固体废物污染环境的法律规定:1、72年《海洋倾废公约》;2、85年《关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定》;3、89年《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》等;4、91年《防治含多氯联苯电力装置及其废物污染环境的规定》;5、92年《防治尾矿污染环境管理规定》;6、92年《关于防治铬化合物生产建设中环境污染的若干规定》;7、92年《城市市容和环境卫生管理条例》;8、93年《城市生活垃圾管理办法》;9、95年《固体废物污染环境防治法》;10、96年《关于进一步开展资源综合利用的意见》。 防止海洋污染损害的法律规定:1974年颁布《防止沿海水域污染暂行规定》 ;1982年颁布《海洋环境保护法》(1999年修改);为实施该法,国务院先后颁布了;《防止船舶污染海域管理条例》;《海洋石油勘探开发环境保护管理条例》;《海洋倾废管理条例》;《防止拆船污染环境管理条例》;《防治陆源污染物污染损害海洋环境管理条例》;《防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》等,

中国人破坏生态环境的恶果

要来揭揭自己的伤疤了。其实中国人可以写《丑陋的中国人》,而旁边的那个邻居呢估计写了书名作家就要被暗杀了,当然啦这是题外话。在人类历史的发展过程中难免会对生态环境造成破坏,下面我们来聊聊关于中国人破坏生态环境的恶果。 1空气污染。举个例子前阵子比较火的pm2.5(其实是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。)因为某帝国主义国家驻华使馆发布北京pm2.5数值而在国内引起热议。不管他的目的如何,我们自己是不是应该反思:如果不是空气质量让人感到不舒服,我们会去追捧paper tiger大使馆发布的数据吗?其实在很多地方,尤其是农村,经常能见到一排排的烟囱在排放未达标的废气。其中的粉尘、有毒颗粒物、重金属等都被排放到了大气当中,城市中汽车尾气的排放尤为严重,在坐的各位或许都有在大街上被黑烟洗礼过的经历吧? 由此带来的酸雨及呼吸道疾病、皮肤病、甚至肺癌的高发我想很值得我们反思。2水污染。我生在河南郑州,居住的地方有一条金水河,10年前有人在那里钓鱼嬉戏,可是现在却因为城市污水排放变成了一条臭水沟。我的老家在河南巩义,就是农村,同样在10年前我9岁还在小河沟里摸螃蟹,可现在却因为一家印染厂河水能在一天当中变化赤橙黄绿青蓝紫甚至更多颜色。我现在身在大山大水的大武汉,长江就在我们身边,可是就拿江豚、中华鲟来说,他们——还剩下多少?很痛心,我不想再说下去了,可是如果我们不去正视我们所犯的错误,儿时摸螃蟹的经历和可爱的江豚会成为我们永远的回忆 3.固体污染。通俗来讲,废弃的建筑材料、塑料等固状物都可以称作固体废物。而这些垃圾的不当处理会造成很大的危害。固体废物如果露天堆放,其散发出的各种有毒有害气体会直接进入大气,污染空气。经雨水冲洗后,垃圾中的有害物质又会随着水渗透到地下,造成土壤、地下水的污染。对地表的污染就更不用说了。我不知道在做的当中有没有去过垃圾厂的。如果有去过而且你不是在那里工作的话,此类经历真的会令人终身难忘。真的是令人作呕的气味不断向你侵袭,目及所示全部都是一座座的垃圾山,我甚至找不出一个合适的词汇来形容我所看到的场景。就是这样的垃圾场在每座城市的周围,也就是说在我们的身边存在着。其实关于中国人破坏生态的环境的恶果还有很多,我简单列一些数据 1 .由于气温的不断升高,喜马拉雅山部分冰山将在今后4 0年内消失。千湖之省———湖北省水质堪忧,一半中小河流、湖泊受污染; 2 .“沙龙”每年吞噬我国国土 2 4 6 0平方公里,相当于一个中等县的面积。尤以“三北”(华北、西北、东北)沙化最为严重 华中科技大学新闻学院播主1201 曹文琦未完稿

CMIC:纳米技术可能存在的一些潜在危害

CMIC:纳米技术可能存在的一些潜在危害 【CMIC讯】在国家政策保驾护航之下,世界各国纳米技术均在缓慢而持续地发展。宏观来看,当代纳米技术研究领域集中在三个方面,即纳米材料和纳米结构的研究,以及对于改善传统材料综合性能的研究;设计并制作新型纳米结构和器件,以推动信息、能源、环境、医疗、农业及航天科技的革新和发展;纳米加工和纳米探测技术的实践应用。近些年,以上三个方面研究均有不同程度的进展,诸如纳米机器人、纳米衣以及生物医药方面的成品已经进入人们眼帘。然而,在大多数人憧憬其美好前景时,一些业界专家开始冷静考虑纳米材料及纳米技术可能带给人类的不利影响。 对社会安全的威胁 美国未来科学家K.埃里克.德雷克斯勒曾在其著作中有此描述:在纳米时代的乌托邦世界,微型“装配工”管理着原子尺度的生产线,它们几乎可以制造出所有难以想象的产品,如汽车、地毯或是一片烤鱼片。然而被作者称为“灰色忧伤”的问题却是纳米技术潜在威胁的一种设想——微型的装配工们无限制地复制它们自己,“吃”掉了阻挡在它们面前所有的一切,包括植物、动物以及人类。对此,美国计算机专家比尔.乔依认为,尽管自我复制的纳米机器人不会很快出现,但它们出现的可能性正越变越大,而这意味着危机。一些未来学家和战略家深信,纳米技术也将改变未来军事和战争形态,使战争更具突发性。 对伦理道德的挑战 纳米技术不仅打破了物质和信息的界限,还填平了生物和非生物之间的鸿沟。设想,如果将非生物物质内的原子组装成纳米机器人,就不能再以传统新陈代谢和繁殖能力的标准去定义生物了。但是,人的个性特征、性格品质、情感思想、文化积淀、社会可塑性和复杂的社会关系鸿沟恰恰与之背离。因此,利用纳米技术生产出的“复制人”与原形人之间的区别将更加模糊,必然受到社会伦理道德的制约。CMIC认为,在科学技术高度发展的今天,通过纳米技术帮助人类最大限度地发挥极限潜能,而不是以纳米机器人全盘代之,或许是较好的选择。 对人类健康的潜在危害 纳米材料的超微性提醒我们,应该重新认识和理解人体对颗粒性物质的吸收过程和它可能引起的生物学影响。皮肤是人类阻挡外源性物质的重要屏障系统,可有效阻止宏观颗粒物经皮肤进入人体,但粒径极小的纳米粒子,完全可以通过简单扩散或渗透形式进入人体。生物医学领域内,研究发现,当药物制剂的粒径变小后,其毒副作用也不同程度增大。常规药物被纳米颗粒装载后,急性毒性、骨髓毒性、细胞毒性、心脏毒性和肾脏毒性明显增强。

绿色污染对生态环境造成的危害

6.何为“绿色污染”?结合所学知识,分析“绿色污染”对生态环境造成的危害(20分) 绿色污染是指某种入侵生物大量繁殖,损害了土著生物的生存环境,从而导致的物种减少,生态环境毁坏的现象。引起绿色污染的植物都是外来物种,它们通过人类有意或无意的活动进入到污染发生区,经过一段默默无闻的潜伏期后,突然爆发出来,给人类带来巨大麻烦。由于绿色污染带来的损害之大,又难以治理,犹如一场战祸,故我们常常把引起绿色污染的外来植物称作“入侵植物”。 对生态环境的危害: 1)会造成严重的生态破坏和生物污染。大部分外来物种成功入侵后大 爆发,生长难以控制,造成严重的生物污染,对生态系统造成不可逆转的破坏。比如,凤眼莲又名水葫芦,原产于南美洲,1901年作为花卉引入我国,五、六十年代作为猪饲料在推广。特是现在已遍布华北、华东、华中、华南的河湖水塘,疯长成灾,严重破坏水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物的死亡,阻塞航道。 我国每年因打捞水葫芦的费用就多达5—10亿元,由于水葫芦造成的直接经济损失也接近100亿元;空心莲子草又名水花生,原产于南美洲。1892年在上海附近岛屿出现,50年代作猪饲料推广栽培,现在几乎遍及我国黄河流域以南地区.成为草灾,主要表现在:(1)堵塞航道,影响水上交通; (2)排挤其他植物,使群落物种单一化;(3)覆盖水面,影响鱼类生长和捕捞; (4)在农田危害作物,使产量受损; (5)田间沟渠大量繁殖,影响农田排灌; (6)入侵湿地,草坪,破坏景观; (7)滋生蚊蝇,危害人类健康。 2)绿色污染物种通过压制或排挤本地物种,形成单优势种群,危极本 地物种的生态,最终导致生物多样性的丧失。1980年地处闽东沿海的福建省宁德市从美国引进了草本植物大米草。然而,大米草引进后的迅速蔓延和疯长,不仅蚕食了闽东沿海的滩涂,造成海洋环境污染,而且导致沿海滩涂物种大量减少。大米草种植的结果与原来引进的目的恰恰相反,并未给宁德农民带

生态建筑材料与环境保护

生态建筑材料与环境保护 生态建筑材料与环境保护 摘要:过去的30年,我国的经济发生了翻天覆地的变化,但也是建立在粗狂式地攫取自然资源的基础之上。如今,随着大气污染、水污染和土壤污染的不断加重,人们开始意识到环境保护的重要性。而作为建筑来说,生态建筑材料被开始重视起来,文章就对生态建筑材料的发展作个简要分析。 关键词:生态建筑材料;环境保护 生态建筑材料,根据学术界的定义,指的是一类在生产、使用和废弃处理时对环境影响最小,对环境保护和人类健康有利的建筑材料。生态建筑材料的概念源自日本,并逐步引起全球范围内的重视。纵观人类文明的发展史,每一次的工业大革命、社会大进步,无不是以牺牲环境为代价的,而今,全球温度大幅升高,恶性天气频发、SRAS 等大型病毒时有发生以及人类癌症等绝症的高发率,都与越来越恶劣的自然环境有关。所以,国际上建立共识,共同减排、倡导低碳。生态建筑材料的概念也逐步兴起被运用到一些建筑当中,但是目前为止,还没有普遍运用。 1 生态建筑材料对于环境保护的重要性 生态建筑材料,体现的是生态两字,讲究的是与自然和谐相处,所以,生态建筑材料的生产,消耗资源小,能够极大地减少地球负荷。 从发展趋势来看,进入21世纪以来,经过一个快速发展周期以后,全球的资源逐渐变少,特别是一些不可再生资源如石油、天然气等资源被粗狂攫取,而人口不断增多,据专家初步估计,按照如今的消费速度,石油只能消费50年左右。面对日益枯竭的自然资源,人类一方面在千方百计地寻找和开发新的能源,另一方面在百计千方的节约资源。所以,可持续发展的理念被提出来。作为人类生活、生产的主要场所,建筑被指消耗了50%的能源,所以,如何减少建筑的能源消耗,成为节能的最主要途径。而生态建筑材料的出现和运用,能够满足这类需求。

纳米技术在环境保护中的应用

纳米技术在环境保护中的应用 纳米技术具有极大的理论和应用价值,纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”。 纳米技术研究在0.1.100nm尺度范围内物质具有的特殊性能及其应用。广义的纳米材料 是指在三维空间中,至少有一维达到纳米尺度范围。或以其为基本单位所构成的材料。纳米 材料具有辐射、吸收、杀菌、吸附等特性,众多研究表明这些新特性将在环境保护领域产生 深远的影响。 一.纳米技术在水处理中的应用 1)纳米催化剂 目前用于水处理的纳米催化剂,主要指光催化剂,如Ti02,Cd5,ZnO等,其中TiO:因其活性高、稳定性好、对人体无害而最受重视。Matthews等P1曾对水中34种有机污染物的光催化降解进行研究,结果表明该方法可将水中的烃类、卤代物、轻酸盐表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂等污染物转化成CO;和H2O等无害物质。利用纳米光催化剂光催化降解有机废水是其最重要的用途之一纳米TiO:玻璃薄膜光催化剂,可将玫瑰红B催化降解为C02,H 20及一些其它的简单无机物。用溶胶一箭胶法制备的8层粒径为21.2nm的锐钦矿T102(存在于玻璃薄膜中),在(28-0.5)℃和振摇条件下,可使初始浓度为9.87 x 10“一10.46‘10 6的玫瑰红B在150min内的降解率达到80%多(以高压汞灯为光源),反应速率对时间和浓度均为一级反应[21。用纳米二氧化钦粉末催化降解苯酚水溶液和十二烷基苯磺酸钠水溶液,在多云的条件下,光照12h,浓度为0.5mg/L的苯酚已降解为零,浓度为lmg几的十二烷基苯磺酸钠也基本降解137。采用纳米二氧化钦催化降解技术来处理纺织工业污水,省钱、高效、节能,最终能使有害有机物完全矿化,且不存在二次污染 2)处理无机污染废水 污水中的重金属对人体的危害很大,重金属的流失也是资源的浪费。纳米粒子能对水中的重金属离子通过光电子产生很强的还原能力同。如纳米TiO:能将高氧化态汞、银、铂等贵重金属离子吸附于表面,井将其还原为细小的金属晶体,既消除了废水的毒性,又回收了贵重金属。 3)处理有机污染废水 大量研究表明纳米TiO:等作为光催化剂,在阳光下催化氧化水中的有机污染物。使其迅速降解。至今为止己知纳米TiO:能处理80余种有毒污染物,它可以将水中的各种有机物很快完全催化氧化成水和CO等无害物质图。例如Pintar等在间歇式反应器中纳米Ru/TiO:作催化剂,对酸性或碱性牛皮纸漂白废水进行光催化降解,废水中的有机总碳TOC的去除率可达到99.6%,并使废水完全脱色。经光催化湿空气氧化处理后的工厂废水对弧菌的毒性的实验表明,用该方法处理后的工厂漂白废水完全可以进一步生物降解。 4)自来水的净化处理 新型纳米级净水剂r7的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂AI:0,的10~20倍,能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀,然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭净化装置,有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等。再经过由带有纳米孔径的处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后,可以100%除去水中的细菌、病毒。得到高质量的纯净水。这是因为细菌、病毒的直径比纳米大,在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时,会被过滤掉,水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来。 二。纳米材料在大气污染治理方面的应用 1)空气中硫氧化物的净化 二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物是影响人类健康的有害气体,如果在燃料燃烧的同时加

纳米材料发展之利弊辩论

发展存在有利的观点 ●当物质小到1—100 nm(10一~10~m)时,由于量子效应、局域性及巨大的表面与界 面效应,使物质的一些性质、性能发生了质变,原子、分子水平上制造的纳米材料和器件在化学、材料、生物、医学等领域有着广泛的应用,引发了一场“新的工业革命”。 ●纳米医学纳米材料已经或正在走进我们生活的诸多方面,如生物医学领域的纳米 制药和疾病监测的方面。因为纳米材料尺度小、活性强,用纳米材料制成的药物可以准确的杀死病变细胞不会对健康细胞产生影响,这是常规药物所不能实现的。纳米生物芯片技术将传统的生物样品检测实验室集成到一个芯片上来,大大增强了检测速度和精度。 ●纳米材料的生物效应研究纳米材料以其独特的性质被广泛应用于生物领域,下面以碳 纳米材料和药物纳米输送系统作为代表进行阐述。(一)富勒烯近年来合成制备方法的改进和突破有力地促进了富勒烯研究的发展。有关C60及其衍生物的生物活性的研究越来越广泛和深入,现已证明它们具有抑制细菌感染、抗病毒活性和抗肿瘤等特性。 水溶性c。衍生物是一类具有生物活性的物质,其羧基化衍生物可以清除体内的自由基,还可以抑制角化细胞增生,保护人角化细胞免遭紫外线(uVB)介导的细胞凋亡Foley等旧。的研究发现c。羧基衍生物能够穿透细胞膜与线粒体结合,由于细胞内的活性氧自由基来自线粒体内电子传递链,富勒烯清除细胞内自由基可能与这种结合有关。c60羧基衍生物的抗氧化作用可保护中枢神经系统,用于治疗神经退化疾病,如帕金森病等” ●(二)碳纳米管碳纳米管(cNTs),又名巴基管,可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。研 究表明cNTs或含cNTs的复合材料与神经细胞、成骨细胞、纤维原细胞等各种细胞具有很好的生物兼容性,而且它们有独特的管状结构,所以被认为是良好的药物载体。 王海芳等"o用平均约1个”I原子标记羟基化单壁碳纳米管(”I—swNT,直径1.4 nm、长400 nm,),研究了它们在小鼠体内的生物分布以及代谢过程。发现“5 I—swNT可以很快地分布在整个鼠体内,4种不同给药途径对其分布影响不大,表明这种表观分子量高达60万的羟基化的水溶性纳米碳管可以像小的活性分子一样在不同器官之间快速转运,通过尿液排泄。 ●纳米材料技术与生物技术结合为生物医学领域带来了全新的视野,纳米材料也医药学 方面和生物芯片方面取得了显著的成绩。随着纳米材料在生物医学领域更为广泛的应用,疾病诊断、临床治疗等将会变得更有效率,治疗费用也会随着纳米技术的不断成熟又逐步降低,从而我们的生命健康保障将会得到很大提高。 ●药物纳米输送系统(靶向运输)纳米载药系统是纳米技术与现代药剂学结合产生的新兴 技术,它的药物缓、控释性和靶向性可以大幅度提高药物的生物利用度、降低用药量、减少毒副作用,所以已成为国际药物研制中的热点和前沿。从药代动力学角度看,由于纳米药物载体的隔绝效果,降低了体内介质对药物的作用,从而延缓了药物的释放; 调节纳米药物载体的结构,可使药物按一定的规律释放;选用可生物降解的材料作为纳米药物载体,使难以扩散的大分子药物通过纳米药物载体自身的降解实现控制释放。 ●米材料已经应用在众多国防和军事领域,如美国B-2隐形轰炸机的表面涂层材料,新 型的特种兵作战服。而且,纳米材料作为其他行业的基础,为传统的制造业带来了新的生机,纳米材料有着巨大的市场前景。 ●纳米材料在化妆品、涂料、纺织业、汽车工业和半导体产业都有着很好的市场前景。 就我国纳米材料市场来看,其主要产品为金属纳米颗粒材料、纳米氧化物、纳米碳化物和半导体纳米材料,如银、铜和铁等纳米颗粒材料,纳米氧化锌,碳纳米管和纳米

纳米材料的应用和环境风险

纳米材料的应用和环境风险 纳米碳管是由单层或多层石墨片层卷曲而成的典型一维纳米材料,纳米碳管的发现是碳团簇领域的又一重大科研成果。科学家探讨了纳米碳管的结构、特性、活化方法,评述了这种纳米尺寸的新型碳材料在电化学器件、氢气存储、场发射装置、纳米碳管场效应晶体管、催化剂载体、纳米碳管修饰电极领域的应用价值,展望了纳米碳管的介入对全球性物理、化学及材料等学科界所带来的美好前景。 纳米材料的应用 纳米碳管自1991年被问世以来,纳米碳管因其在众多领域的应用前景吸引了广泛关注。其力学性质及可能的应用一直广受关注。单壁纳米碳管的轴向力学性质接近完美石墨片层的理论值,因而利用其作为增强材料制备而成的纳米碳管增强高分子基复合材料有可能具有极其优异的力学性质;尤其是在纳米电子学领域,由于单壁纳米碳管随直径和手性的不同,可以具有金属或半导体的导电特性,将可能取代传统的硅电子器件,获得更高的效率与集成度……总之,纳米碳管各方面优异的性能决定了其广泛的用途,例如 (1)新型碳纤维材料及增强材料,纳米碳管由于纳米中空管及螺旋度的共同作用,具有极高的强度和理想的弹性,杨氏模量甚至可达1.3TPa,在内外层承受了16%的应变的情况下,纳米碳管没有断裂,证明其具有非凡的韧性和恢复能力。纳米碳管长径比在1万以上,强度比钢高100倍,但重量不及钢的1/6。纳米碳管具有如此优秀的力学性能,是一种绝好的纤维材料,它的性能优于当前的任何纤维,它既具有碳纤维的固有性质,又具有金属材料的导电导热性,陶瓷材料的耐热耐蚀性,纺织纤维的柔软可编性,以及高分子材料的轻度易加工性,是一种一材多能和一材多用的功能材料和结构材料,可望应用于材料领域的多个方面。尤其在汽车、飞机及其它飞行器的制造上带来革命性的突破。 纳米碳管作为复合材料的纤维增强体表现出极好的强度、弹性、抗疲劳性以及各向同性。纳米碳管又具有石墨的润滑性和导电性,所以纳米碳管在摩擦技术方面一定有很大的前途,特别是在航空、航天领域里的特殊制造业上有无可比拟的优势。 (2)用作超级电容器电料极材,纳米碳管结晶度高、导电性好、比表面积大、微孔大小可通过合成工艺加以控制,比表面利用率可达100%,具备理想的超级电容器电极材料的所有要求。 超级电容器(supercapacitor)又叫电化学电容器,双电层电容器,是一种新型的电容器,它的出现使得电容器的极限容量骤然上升了3-4个数量级,达到了千F/g级以上的大容量。由于双电层电容器的工原理是基于电极与电解液界面形成所谓的双电层的空间电荷层,在这种双电层中积蓄电荷,从而来实现储能之目的。它不同于传统意义上的电容器,类似于充电电池,但比传统的充电电池(镍氢电池和锂离子电池)具有更高的比功率和更长的循环寿命,其比功率可达到千瓦/kg数量级以上,循环寿命在万次以上(使用年限超过5年)。因此电化学超级电容器在移动通讯、信息技术、电动汽车、航空航天和国防科技等方面具有极其重要和广阔的应用前景。鉴于电化学超级电容器的重要性,各工业发达国家都给予了高度重视,成为国家重点的战略研究和开发项目。目前一般用多孔炭作电极材料,不但微孔分布宽(对存储能量有贡献的孔不到30%),而且结晶度低,导电性差,导致容量小。纳米碳管的出现为超级电容器的开发提供了新机遇。(注:此段摘录网页改写而得) (3)用作生活日用品,单壁纳米碳管的轴向力学性质接近完美石墨片层的理论值,因而利用其作为增强材料制备而成的纳米碳管增强高分子基复合材料具有极其优异的力学性质,利用这些优点,人们在生产生活日用品时添加了部分纳米材料,例如,山地车材料中添加纳米碳管可以减轻重量且增加了强度、弹性、抗疲劳性……在袜子中添加银纳米颗粒可以起到杀

环境污染与生态破坏处理办法修订稿

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南昌公路桥梁工程有限公司 巷三公路LM—9项目经理部 环境污染和 生态破坏处理办法 编制: 审核: 批准: 南昌公路桥梁工程有限公司 二0一五年三月

环境污染和生态破坏处理办法 第一章总则 第一条为加强本项目境监督管理,及时依法妥善地处理环境污染与生态破坏事故,根据有关环境保护法律、法规和规章制定本办法。 第二条本办法所称环境污染与生态破坏事故,是指由于违反环境保护法律、法规和规章的行为,以及因意外因素的影响或不可抗拒的自然灾害等原因致使环境受到污染或生态遭到破坏,人体健康受到危害,社会经济与人民财产受到损失,造成不良社会影响的突发性事件。 第三条环境污染与生态破坏事故,根据类型分为水污染事故、海洋污染事故、大气污染事故、噪声与振动危害事故、固体废物污染事故、农药与有毒化学品污染事故、放射性污染事故、生态破坏事故等。 第四条根据环境污染与生态破坏事故的程度分为四级: (一)一般环境污染与生态破坏事故。凡符合下列情形者为一般环境污染与生态破坏事故:由于污染或破坏行为造成直接经济损失在伍千元以上,两万元以下(含两万元)且对环境造成影响的。 (二)较大环境污染与生态破坏事故。凡符合下列情形之一者,为较大环境污染与生态破坏事故: 1、由于污染或破坏行为造成直接经济损失在两万元以上,五万元以下(含五万元)的; 2、人员发生中毒症状; 3、因环境污染引起厂群冲突; 4、对环境造成一定危害。

(三)重大环境污染与生态破坏事故。凡符合下列情形之一者,为重大环境污染与生态破坏事故: 1、由于污染或破坏行为造成直接经济损失在五万元以上十万元以下(含十万元)的; 2、人员发生明显中毒症状、辐射伤害或可能导致伤残后果; 3、人群发生中毒症状; 4、因环境污染使社会安定受到影响; 5、对环境造成较大危害; 6、捕杀、砍伐国家二类、三类保护的野生动植物。 (四)特大环境污染与生态破坏事故。凡符合下列情形之一者,为特大环境污染与生态破坏事故。 1、由于污染或破坏行为造成直接经济损失在十万元以上; 2、人群发生明显中毒症状或辐射伤害; 3、人员中毒死亡; 4、因环境污染使当地经济、社会的正常活动受到严重影响; 5、对环境造成严重危害; 6、捕杀、砍伐国家一类保护的野生动植物。 第五条项目环境保护成立“环境污染与生态破坏事故处理工作领导小组”(以下简称“事故处理领导小组”)对环境污染与生态破坏事故的报告与处理实施统一领导。针对具体的环境污染与生态破坏事故,项目部组成由相应的业务科室牵头的临时“环境污染与生态破坏事故调查处理小组(以下简称“事故调查处理小组”)负责调查处理的具体工作。 第二章管辖

景观生态材料和生态技术

景观生态材料和生态技术 摘要:随着城市化建设的进程,现代景观设计中所运用的生态材料和技术也愈加的丰 富多彩。现就对当代社会景观设计中常用的生态材料和技术加以研究和分析,进行归 纳和总结。 关键词:材料;景观;生态;技术;硬质;软质;植物;工程 景观生态材料 我们通常所用的景观材料可以划分为两大类, 一类是硬质景观材料, 它主要包括建筑、道路、铺装、山石、水体等; 另一类是软质景观材料———园林植物。 一:硬质景观材料 硬质材料具体可分为:1、装饰小品材料; 2、道路铺装材料; 3、山石材料; 4、水景材料; 1、装饰小品材料 装饰小品在此主要指的是景观设计中的“景观雕塑”。 “景观雕塑”并不仅仅指的是某一个抽象的作品,景观设计中花盆、桌椅、护栏、 扶手的形状或者抽象为某种特定的符号都可以称之为增加了某种功能的雕塑。这些雕 塑千姿百态,五彩缤纷,给城市景观设计带来无穷的乐趣。 在景观雕塑中,常见的材质有:天然石材,木材,塑料,不锈钢,混凝土,陶,瓷,冰,沙。而最近运用于景观雕塑的新型生态材料有:钛、花木雕塑以及薄膜结构。 钛,钛的本色是银灰色,可氧化着色,还可以通过腐蚀处理获得凹凸浮雕的图案、文字等。用钛制作雕塑,色彩斑斓,更富有艺术性和装饰性。 花木雕塑:在现代城市中, 绿色植物越来越受到重视, 绿地系统成为城市生活中不 可缺少的生存条件之一, 花木雕塑开始应运而生。所谓花木雕塑, 就是由绿篱、花卉等 植物为材料, 在花木的成长初期便精心编制雕刻而成的立体艺术造型。 薄膜结构:薄膜结构是近几十年来国际上逐渐发展起来的一种新型空间结构, 是 一种效率极高的张力集成体系,。这种结构造型独特、构思奇异、造价低廉、美观大方, 主要应用于体育场馆、娱乐商业中心、展览馆等大跨度建筑物。薄膜材以张拉为主体, 膜材一般由两部分组成: 基布(纺织物)和涂层。材料的强度及弹性性能主要取决于基布, 而进一步的性能如防水、防火, 遮光及机械、化学等不敏感性必须依靠涂层支持。 2、道路铺装材料 常用的道路铺装材料包括:陶瓷类铺装材料、石材类地面材料、木(竹)质地

破坏生态环境的后果

破坏生态环境的后果 环境破坏是指人类开发、利用自然资源和兴建工程项目而引起的生态环境的退化及由此而衍生的有关环境效应,从而对人类的生存环境产生不利影响的现象。那么,破坏生态环境的后果有哪些呢? 环境破坏造成的后果往往需要很长的时间才能恢复,有些甚至是不可逆的。 人类的许多活动都向大气、水体、土壤等自然和人工环境排放有害物质,造成环境污染;自然界的一些变化也影响环境的质量。 当前,我国是世界上惟一以煤炭为基本能源的大国。在一次性能源消费中,煤炭占75% 能源对人类发展的巨大贡献是显而易见的,但也并不仅仅如此。它也已经和正在给人类带来许多麻烦。这主要是由于能源(主要是占总量80%的化石能源)的利用所造成的日益严重的环境污染。

在人类利用能源的初期,能源的使用量及范围有限,加上当时科学技术和经济不发达,对环境的损害较小。又由于环境的恶化是积累性的,只有较长时间的积累,才能察觉到它的明显变化。在这个过程中环境的改变并没有引起人类的特别注意,因此环境保护意识不强。然而随着工业的迅猛发展和人民生活水平的提高,能源的消耗量越来越大。由于能源的不合理开发和利用,致使环境污染也日趋严重。目前全世界每年向大气中排放几十亿吨甚至几百亿吨的CO2粉尘及其他有害气体。这些排放物都主要与能源的利用有关。它给人类带来的后果是:由于CO 2等所产生的“温室效应”使地球变暖,全球性气候异常,海平面上升,自然灾害增多;随着SO2等排放量增加,酸雨越来越严重,使生态遭破坏,农业减产;氯氟烃类化合物的排放使大气臭氧层遭破坏,加之大量粉尘的排放,使癌症发病率增加,严重威胁人类健康。 必须指出,目前全球性的环境恶化,主要是发达国家在其实现工业化的道路上,利用当时世界上廉价的资源(包括能源),不顾后果地向环境疯狂索取,并排放大量污染物积累的结果。直到现在,发达国家仍然是世界上有限资源的主要消费者和CO 2等有害气体的主要排放者,其排放量占全球排放总量的3/4,他们对世界环境的恶化应负主要责任。

纳米材料的危害

纳米材料的危害 “纳米”有哪些潜在的危险?纳米时代即将来临,我们已经做好了知识上和心理上的准备了吗? 一些纳米颗粒对生物体有害 纳米是一个长度单位,是1米的10亿分之一。当物质颗粒小到纳米量级时,这种物质就被称为纳米材料。在一段时间里,我们一直认为纳米科技给社会带来的都是益处,而近年来,不少研究者发现,一些纳米颗粒和碳纳米管对生物体有害。 据《自然》杂志介绍,美国纽约罗切斯特大学研究人员在实验鼠身上完成的实验显示,直径为35纳米的碳纳米粒子被老鼠吸进身体后,能够迅速出现在大脑中处理嗅觉的区域内,并不断堆积起来。他们认为碳纳米粒子是同“捕捉”香味的大脑细胞一道进入大脑的。今年4月,美国化学学会在一份研究报告中指出,碳60会对鱼的大脑产生大范围的破坏,这是研究人员首次找到纳米微粒可能给水生物种造成毒副作用的证据。这些都说明,纳米材料对人类健康和环境都存在危害。 纳米材料为何会对人体造成影响呢?当一种物质缩小到纳米尺度后,它的性质就会发生显著变化。实验表名,2毫克二氧化硅溶液注入小白鼠后不会致其死亡,但若换成0.5毫克纳米二氧化硅,小白鼠就会立即毙命。而且,纳米材料不易降解,穿透性强,人一旦吸入纳米颗粒,其健康就会受到潜在的威胁。 美国加州大学教授陈帆青说:“现在日常生活中,含纳米成分的产品已有不少。拿化妆品来说,一些唇膏的珠光颗粒其实就是纳米颗粒;等离子电视等含有碳纳米材料的电器,长期接触也可能影响健康。对于各种纳米材料的安全性,我们正在建立数据库,以进行系统评估。”

纳米材料可通过三种途径进入人体 人们接触纳米材料污染一般通过下面途径:一、通过呼吸系统;二、通过皮肤接触;三、其他方式,如食用、注射之类。纳米材料污染物通过上述途径进入人体,与体内细胞起反应,会引起发炎、病变等;污染物在人体组织内停留也可能引起病变,如停留在肺部的石棉纤维会导致肺部纤维化。 纳米材料比普通的污染物对人体的影响更大。这是因为纳米材料体积非常小,同样质量下纳米颗粒将比微米颗粒的数量多得多,与细胞发生反应的机会更大,更易引起病变。纳米材料很小,可以几乎不受阻碍地进入细胞,从而有可能进入人的神经系统,影响人的大脑,导致一些更严重的疾病和后果。目前,研究人员还不知道如何将纳米材料从人体中清除,也不知道它们会不会在人体中降解。 “纳米”可能潜在的危险 纳米颗粒物并不只是新时代纳米技术的产物,人类其实早与纳米颗粒共存。汽车尾气、各种燃烧过程等,都会产生大量的纳米粒子。据估算,在大街上行走的人,每小时通过呼吸空气吸进的纳米粒子大约有1亿个。 纳米粒子很小,比细胞小上千倍。由于小尺寸效应、量子效应和巨大比表面积等,纳米材料具有特殊的物理化学性质。在进入生命体后,它们与生命体相互作用所产生的化学特性和生物活性,与化学成分相同的常规物质有很大不同。前期研究表明,一些人造纳米颗粒在很小剂量下容易引起靶器官炎症;容易导致大脑损伤;容易使机体产生氧化应激;容易进入细胞甚至细胞核内;表面吸附力很强,容易把其他物质带入细胞内;有随纳米尺寸减小生物毒性增大的趋势;表面的轻微改变导致生物效应发生巨变等。 纳米材料还有一个潜在的危险——— 易爆炸。纳米材料具有反常特性,原本物质不具有的性能,小颗粒会具有。原本不导电的物质,在颗粒变小后有可能导电,有些原来不易燃的物质在纳米尺

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