《材料与生态系统》PPT课件.ppt

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1、第六章材料与生态环境沈卫国2008年10月第六章材料与生态系统第一节  材料与自然生态系统第二节材料与当代资源问题第三节材料与当代环境问题第四节生态环境材料的提出及其内涵第一节  材料与自然生态系统一、材料与自然生态系统生物圈：所有生物及其生活的领域的总和。自然生态系统：在一定的空间范围内，生物群落与生成环境之间通过物质循环和能量流动所构成的综合体，生产者、消费者、分解者、和非生物环境。生态系统具有一定的组成和结构和功能：生物生产、能量流动、物质循环、和信息传递。材料生态系统是人类活动，是根据社会需求，索取自然资源进行物质转化、能量流动的工业活动，与自然生态系统、社会经济系统、技术系

2、统存在纵横交错的复杂关系。自然生态系统既是材料生态系统的物质源，也是材料或其残余物质的汇，在某种程度上和生物活动相似，都是按自然生态系统→生物体（材料生产）→自然生态系统的方式运作。图6-1材料系统与自然生态系统物质流循环材料生态系统与自然生态系统的生物圈、大气圈、水圈、土壤圈和岩石圈进行物质流循环，材料系统与自然生态系统物质流循环见图6-1。Overview:TheFlowofMaterialsResourceExtractionMaterialsProcessingProductManufactureProductUseCollection&ProcessingWasteDisp

3、osalRecycleRe-useRe-manufactureAirWaterLandAirWaterLandAirWaterLandAirWaterLandAirWaterLandAirWaterLand材料生态系统与自然生态系统均为远离平衡状态的“耗散”系统，但是自然生态系统的营养物质循环是闭环式循环，材料生态系统其生命周期各阶段排放物大部分不进行再循环利用，直接或间接地进入自然生态循环，是开放系统，因而系统是不稳定的，也是不可持续的，但是材料生产依然是人类生存和发展不可动摇的基础。自然生态资源系统是材料生态系统的基础，材料与自然生态系统见图6-2。材料产业环境影响1994年我国

4、材料产业占工业的环境影响的百分率2001年我国材料产业工业的环境影响的百分率Asmallminorityofrichcountriesareresponsibleforalargepartoftherawmaterialconsumption.Alltogetherthedevelopedcountriescompriseonly22%oftheworldpopulation,buttheyconsumemorethan60%oftheindustrialrawmaterials.U.S.flowofrawmaterialsbyweight1900-2000.Theuseofrawm

5、aterialsintheU.S.increaseddramaticallyduringthelast100years(fromWagner,2002).Accordingtovariousscenarios,itwillmostlikelycontinueforthenextdecades–butataslowerpaceforthosecountriesthatcanaffordadvancedwastemanagementstrategies.As1.3billionChinesethunderintothegreatpleasuresofconsumption,municip

6、alwasteiscertainlyamajorenvironmentalconcern国际废弃物的排放我国工业固体废弃物的排放量（历年环境状况公报）EcologicalFootprintAustralia’sEcologicalFootprintissimilartotheUS二材料与自然生态资源系统自然生态资源系统是自然生态系统的组成部分，是根据人类社会需要，已经被人类认识准备和正在用于生产，生活消费的自然生态要素的总和。对于那些还没有被人类认识和利用的生命系统要素和环境系统要素，作为人类的潜在的自然生态资源要素而存在。自然生态系统可分为可再生生物资源，不可再生环境资源和可循环再

7、生资源。全球资源枯竭时间表年代矿产资源21世纪50年代一般性矿产资源21世纪70年代金属矿产资源21世纪50年代石油、天然气22世纪20年代煤炭22世纪90年代铀自然生态环境系统是巨大的开放系统，它和社会经济系统结合成人工复合生态系统，系统的运动和演替是否平衡和合理，关键看复合生态系统的物质流、能量流、信息流、人口流，价值流这5流的运转是否通畅。现代材料工业发展越来越显示出材料的资源物质流、能量流对整个自然生态资源系统的物质流、能量流的影响。（一）材料资源