绿色制造与环境概述.ppt

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1、1,绿色制造与环境,2,第一节 绿色制造的基本概念,环境问题 资源问题 人体健康问题,3,水污染,1998年全国废水排放总量为394.4亿吨，其中生活污水排放量194.0亿吨，工业废水排放量200.4亿吨；废水中COD排放总量1503万吨，其中生活COD排放量695万吨，工业COD排放量808万吨；,4,固体废物,1998年，我国工业固体废物产生量8.0亿吨，排放量0.7 亿吨；,5,废气,1998年，对我国约130万个工业企业的排污状况的调查表明：在废气中二氧化硫排放总量2087万吨，烟尘排放总量1335万吨，工业粉尘排放量1344量万吨；,6,噪声,全国90%的城市道路交通噪声处于轻度至中

2、度污染水平，年际间全国平均声级变化不大。全国一半以上城市区域环境噪声居于中等污染水平，少数小城市污染严重，重点城市稳中略有好转。,7,温室效应,8,臭氧层破坏,图为2000秋季南极上空的臭氧洞，其中紫色、红色、深酒红、灰色代表臭氧洞，南极上空70%的臭氧遭到破坏。,9,全球酸化的敏感程度,10,11,富营养作用,全球氮富营养临界负荷的分布,不同的环境影响结果,13,水资源,1998年度我国十大流域（水系）中，63%的监测断面水质超过类标准；辽河、海河污染严重，以类或劣类水质为主；松花江以类水质为主；淮河干流水质有所好转，但总体水质依然较差；黄河干流局部河段污染严重；长江干流和珠江水系水质良好。

3、 近岸海水水质三类及劣于三类占一半以上。南海在四个海区中水质最好，黄海次之，东海污染最重。,14,沙漠化,据估计，全球约有29的陆地呈现荒漠化，35的土地处于荒漠化威胁之下，严重荒摸化的土地占6%。同时，水土大量流失，全球每年水土流失约240亿吨，我国每年因土壤流失而损失的土地营养成分高达13.39亿吨，相当于46.7亿吨化肥。,15,资源,矿产资源 据统计，按照当前的资源消耗率和开采量，在现有探明的矿产资源中，估计石油可供使用30年，铁可供使用93年，天然气可供使用58年、煤可供使用226年。 生物资源 环境污染已严重威胁到生物的多样性。自1600年以来，已有724个物种灭绝，目前还有395

4、6个物种濒临灭绝，3647个物种为濒危物种，7240个物种为稀有物种。,16,人体健康,环境污染对人体健康不仅会产生直接影响，还会产生间接影响。 直接影响：例如，随着各种新材料、新工艺的采用，我国出现了一些过去未发生或者很少发生的职业病，如正已烷中毒、三氯甲烷中毒、三氯乙烯中毒等； 间接影响：以温室效应为例，全球变暖会通过改变大气中污染物的化学反应速度或通过影响调节污染物如何积累和分散的风或降水等因素，来影响空气污染状况和来自接触被污染空气的健康影响。例如旧金山湾地区的环境温度提高4便可能提高臭氧水平20%，并使不符合国家空气质量标准的地区面积扩大1倍。又如受全球变暖影响的疟疾蔓延的概略模型表

5、明，到2100年，伴随全球平均气温上升3，每年疟疾病将增加5000万8000万例。,17,环境污染造成的经济损失,治理费用 1998年全国工业污染治理投资244亿元，城市环境基础设施建设投资估计560亿元，总投资预计超过GDP的1%；全国工业废水处理率为87.4%，达标率65.3%；工业烟尘达标率79.5% 总的经济损失估计 世行专家估计，按照1995年经济增长速度为10，我国仅大气污染和水污染每年造成的损失即高达540亿美元，这个数字接近1995年中国国内生产总值的8。,18,警钟！,科学家在世界自然资源保护大纲中痛心地写到：“地球不是我们从父辈那儿继承来的，而是从我们后辈那儿借来的”，这句

6、话发人深思。我们这一代人不能因为自己的私欲而肆意滥用资源、污染环境、破坏生态，把一个破损、污秽不堪的地球留给我们的子孙，让他们谴责我们的无知、贪婪和短视。应该意识到“我们只有一个地球”！ 可持续发展成为了社会发展的必然。,19,可持续发展思想的形成（一）,可持续发展（Sustainable Development）思想起源于环境保护，但却是对人类传统发展模式，尤其是对工业革命以来的所有物质和精神文明成果的反思，它的形成经历了一个漫长的过程。 1972年6月5 日，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了有114个国家代表参加的 “人类环境会议”，并通过了著名的人类环境宣言。宣言中明确指出：“为了这一代和将

7、来世世代代，保护和改善人类环境已经成为人类一个紧迫的目标，这个目标将同争取和平、全世界的经济与社会发展这两个既定的基本目标共同协调地发展”，“保护和改善人类环境是关系到世界各国人民的幸福和经济发展的重要问题，也是世界各国人民的迫切希望和各国政府的责任。”该会议标志着人类环境时代的开始和可持续发展思想的萌芽。,20,可持续发展思想的形成（二）,1980年，国际自然资源保护联合会、联合国环境规划署和世界基金会共同发表了世界自然保护大纲。大纲中对可持续发展思想进行了较为系统的阐述，指出:人类利用对生物圈的管理，使生物圈既能满足当代人的最大持续利益，又能保持其满足后代人需求与欲望的能力。 1987年，

8、挪威前首相布伦特兰夫人领导的联合国环境与发展委员会发表了一份题为我们共同的未来的报告 ，该报告第一次对可持续发展的概念进行了科学的论述，指出：可持续发展是在满足当代人需求的同时，不损害人类子孙后代的满足其自身需求的能力。它标志着可持续发展思想逐步走向成熟和完善。,21,可持续发展的内容（一）,从经济学的角度出发，对可持续发展的一般理解为：在环境得以持续发展的制约条件下，使环境资源的利用效益达到最大化。 从社会学的角度出发，可持续发展被定义为“改进人类的生活质量，同时不要超过支持发展的生态系统的承受力。” 从生态学的角度出发，可持续发展被定义为“寻找一种最佳的生态系统和土地利用的空间构形，以支持

9、生态的完整性和人类愿望的实现，使环境的持续性达到最大。”,22,可持续发展的内容（二）,从地理学角度出发，所强调的是区域可持续发展，并认为可持续发展的核心是“人与地球”的关系。 从工业技术的角度出发，可持续发展就是指借助各种技术手段，在产品寿命循环全过程的各个环节中采取措施，使产品在其生产、使用以及回收处理中节省能源和资源，减少或消除环境污染，并保护劳动者的健康和安全。,23,可持续发展的内容划分,从宏观层上讲，可持续发展就是要保持人与自然的共同协调发展，达到人与自然的共同繁荣。 从中观层上讲，可持续发展是指处于一定区域的人口、环境、经济和社会的协调发展。强调在资源（包括能源）和环境得到合理持

10、续利用与保护的条件下，取得最大的经济效益、社会效益以及生态效益。 从微观层上讲，可持续发展就是借助各种技术手段，使人类社会的各种生产活动节省能源和资源，减少或消除环境污染，保护劳动者的健康和安全。,24,制造业的环境、资源问题,环境污染主要源于工业的非“绿色”行为。尤其是制造企业。据统计，造成全球环境污染的70以上的排放物来自制造业，它们每年约产生55亿吨无害废物和7亿吨有害废物。 面对严峻的环境现状和社会各界的压力，各国政府都采取了积极地态度，提出了相应的环保措施和对策。例如增大环保投资、建设污染控制和处理设施、制定污染物排放标准、实行环境立法等，以控制和改善环境污染问题。,25,ISO14

11、000系列标准,26,ISO14000系列标准内容,按照ISO14000系列标准的功能，可以分为两类， 第一类：评价组织 环境管理体系； 环境行为评价； 环境审核 第二类：评价产品 生命周期评估； 环境标志； 产品标准中的环境指标。,27,国内外相关法律法规,28,末端治理及问题,但是十多年的实践表明：这种仅着眼于末端治理(End-of-Pipe)，即通过治理污染物达标排放的办法，虽能在一定时期内或在局部地区起到一定的作用，但并不能从根本上解决工业污染问题。其原因在于： 末端治理技术总是滞后于污染的形成 ； 末端治理办法，不仅需要投资，而且使一些可以回收的资源(包含未反应的原材料)得不到有效的

12、回收利用而流失 末端治理在许多情况下并不是治理污染，而是污染转移。,29,绿色制造的提出,面对末端治理的问题、严重的环境和资源问题，全球迅速掀起了一场“绿色浪潮”。各种新概念、新思想不断涌现： * 绿色制造 * 绿色设计 * 清洁生产 * 生命周期分析 * 绿色消费 * 绿色营销 * 绿色产品 * 再制造工程 * 工业生态学,30,绿色制造的研究现状,从九十年代开始，绿色制造的研究和应用更是受到各国政府、企业和学术界的关注。1996年，美国制造工程师学会专门发布了绿色制造的蓝皮书，对绿色制造的内涵进行了系统介绍；从1998年起，该学会还在其网站上设立了“绿色制造” 栏目；国际生产工程学会和电气

13、和电子工程师协会每年都要举办有关绿色制造方面的专门会议，探讨产品设计和制造中的环境问题。世界上的著名大学（如美国MIT、伯克利、斯坦福、密歇根、卡内基梅隆；荷兰的德尔福特大学，德国的柏林工大，日本的东京大学，澳大利亚的墨尔本工业大学以及我国的清华、上海交大、重大、合肥工大等）和企业（如IBM、Benz、GM、Ford、Philips等）均投入了大量人力、物力和财力开展这方面的研究。特别是近年来，国际标准化组织制定的ISO14000环境管理系列标准，更是大大推动了绿色制造地发展。 有关绿色制造的研究主要集中在以下两个方面：,31,绿色制造体系结构研究,要在制造企业中实施绿色制造，首先要确定绿色制

14、造的体系结构，以便指导具体的实施过程。但由于绿色制造的概念和内涵还处于探索阶段，还未形成完整的体系结构，目前在这方面的研究工作主要有： 绿色制造的体系结构（重大刘） BENZ的清洁生产体系 清洁生产体系结构(重大张),32,绿色制造的体系结构（重大刘）,33,BENZ的清洁生产体系,34,第二节 清洁生产,图1-2.3 清洁化生产系统体系结构,35,绿色制造理论、方法研究,产品生命周期分析 面向环境的设计 再制造工程 工业生态学,36,产品生命周期分析,生命周期分析(Life Cycle Analysis，简称LCA)是在二十世纪六十年代末和七十年代初提出的，其主要分析评价的对象是产品的包装物

15、。随着人们环境意识地进一步增强，产品生命周期分析逐渐受到社会各界的关注，应用范围也逐步拓宽到冰箱、汽车等复杂产品。世界各国的许多研究机构(如SETAC、丹麦技术大学的生命周期研究中心LCC等)都建立了工作组从事有关LCA的方法研究，并已取得了一定的进展。,37,LCA工具总汇,38,Simapro LCA工具,39,LCA的标准化,1993年以来，国际标准化组织 (ISO)便开始进行LCA的国际标准化研究。LCA的普通标准已于1997年完成，并编制在ISO14040中，现在有关LCA不同阶段的更详细的标准正在制定中，它们包括：目标确定、范围确定、清单分析、影响分析、方法解释； 1995年5月，

16、欧洲标准化组织CEN发表了一个被称为CEN的报告，与ISO标准比较，它只是一个针对包装阶段的详细的指南而已。,40,面向环境的设计,绿色设计中的材料选择与绿色材料 面向资源优化利用的设计 节能设计 面向拆卸回收的设计,41,绿色设计中的材料选择,材料选择是实现绿色产品的关键和前提 ，如何改变现有设计中只注重材料技术和经济性的材料选择思路，将环境问题纳入设计开发之中，已经成为绿色设计的重要内容。目前主要的研究工作表现在： 研究绿色设计中的选材准则，如优先选用可再生材料、回收材料、可降解材料等； 建立材料的环境负担数据库和专家系统；收集整理其生命周期的各种环境数据和知识； 研究材料生命周期评价的方法； 开发各种材料生命周期评价系统计算机软件,42,绿色材料的研制,所谓绿色材料，也称为生态材料，是指在满足一般功能要求的前提下，具有良好的环境兼容性的材料。目前绿色材料发展的诸多方向：如材料的轻量化设计，长寿命设计，生物降解材料的开发等。目前，绿色材料的开发工作已经取得了一定的进展，如英国ICI综合化学公司利