第七章材料、环境资源与可持续发展

材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus第七章材料、环境资源与可持续发展第七章材料、环境资源与可持续发展主要内容􀂙一、我国的资源状况二、我国材料产业的能源消耗三、我国材料工业面临的环境问题四、材料产业可持续发展的对策五、环境材料材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus我国钢铁、常用有色金属、水泥、平板玻璃、陶瓷、合成纤维等产量均居世界前列。有力地支撑了我国经济的快速发展。产品名称2006年产量(万吨)占世界产量%钢铁4187834.4水泥12400047建筑陶瓷50塑料树脂2800世界第二材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus一、我国的资源状况1、水资源状况：水资源总量位居世界第6位。但人均淡水资源量只是世界人均占有量的1/4。目前有16个省、自治区、直辖市的人均水资源拥有量低于国际公认的1700M3用水紧张线。10个低于500M3严重缺水线。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus2、耕地资源状况：耕地资源总量18.51亿亩,居世界第4位。但人均耕地面积不到世界平均水平的40%。在2000多个县（市）中，目前有600多个县（市）人均耕地面积在世界公认的人均耕地警戒线0.8亩以下。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus3、主要矿产资源状况：已发现171种矿产资源,总量约占世界的12%，仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位。但人均占有量仅为世界平均水平的58%居世界第53位。其中：铁矿石＜9%铜矿＜5%铝土矿＜2%材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus4、能源资源状况：能源资源探明储量中，90%以上是煤炭。人均储量为世界平均水平，煤炭79％石油11%天然气4.5%材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus中国化石能源及比例煤炭石油天然气总量（已查证资源）（最终探明储量）（预计资源总量）6770亿t543亿t380千亿m3－4834亿tce825亿tce513亿tce6172亿tce78.3%13.4%8.3%100.0%材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus每百万美元GNP的能耗国别能耗（TOE）相对比例日本1501美国3912.6欧洲2871.9前苏联5633.8中国1,76311.7材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus5、我国矿产资源的特点􀂙人均矿产资源占有量低，主要有色金属储量人均占有量不到世界平均水平的1/2。􀂙矿产资源质量差别悬殊、低质资源比重大。􀂙呆滞的矿产资源多、开发难度大。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus6、我国矿产资源的利用状况（1）矿产资源消耗大。水泥、陶瓷、钢铁产量均为世界第一。（2）矿产资源综合利用率低，如有色金属综合利用率只有30-35%，国外先进水平为70%。（3）二次资源开发利用技术落后，如再生铅的比例仅为国外的50%。矿产资源总回收率为30－50％，比世界平均水平低10－20％；（4）矿产资源浪费严重。（5）矿产资源不能保证经济、社会的可持续发展。基本特征－人均资源少、资源消耗大、利用率低、浪费严重。材料概论MaterialsConspectus对我国材料工业产生重大影响的矿产资源供需状况分析􀂙石油：1993年已成为石油净进口国。􀂙铁：富铁矿石供不应求，铁矿进口量逐年攀升。􀂙铜：供需矛盾十分尖锐。地处偏远或品位低，开发难度大，短期内难以满足国内需求。􀂙钾盐：长期依靠进口。􀂙锰矿：绝大部分是低品位难选的碳酸锰铁矿。􀂙铬铁矿：资源严重不足，主要依靠进口􀂙煤：资源充足，但统计中有不少非经济可开采。材料概论MaterialsConspectus7、存在的主要问题􀂙与中国人口数量、科技水平、财力状况等社会经济条件相联系，中国的资源情况不容乐观。􀂙我国自然资源的地区分布不平衡，影响了资源利用与生产力的匹配。􀂙矿产资源的相对不足和高强度消耗，将严重制约中国经济和社会的健康发展。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus我国材料产业发展对资源的消耗资源产出率低我国GDP约占世界的4％，但重要资源消耗占世界的比重却很高。消耗每吨标准煤实现的GDP为世界平均水平的30％。􀂙资源利用率低我国能源转换效率、单位GDP能耗、单位能源效率、主要耗能设备能源效率等几个指标与世界水平相差甚远。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus资源综合利用水平低我国矿产资源总回收率为30%，比国外先进水平低20个百分点。共生、伴生矿的资源综合利用率为35％左右。我国铜、铅、锌伴生金属冶炼回收率为50％左右，而发达国家的平均水平在80％以上。􀂙再生资源回收利用率低再生铜产量约占铜产量的22％，而世界平均水平为37％；再生铝产量占铝产量的21％，而世界平均水平为40％。材料概论MaterialsConspectus我国资源储量与实际需求存在矛盾水资源—我国淡水资源人均占有量仅为世界人均水平的1/4土地资源—我国土地资源人均占有量仅为世界人均水平的1/3森林资源—我国森林蓄积量仅为世界人均蓄积量的1/8矿产资源—铁矿石、铜矿、铝土矿人均储量分别为世界人均水平的9%、5%、2%。45种重要矿产资源储量对消费需求的保证程度十分严峻2010年可保证消费需求的矿产21种，其它24种矿产难以保证；2020年可保证需求的矿产仅为9种，其他36种矿产难以保证。材料概论MaterialsConspectus二、我国材料产业的能源消耗􀂙主要材料产品的能耗占全国工业总能耗的40%，全国工业部门中黑色冶金、化学原料工业及建材工业位居综合能源消耗前三位。􀂙我国材料工业能耗大大高于国外先进水平。􀂙我国水泥吨熟料平均烧成热耗比国外约高45%左右。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus我国材料产业发展对能源的消耗2005年主要材料能源消耗材料种类能源消耗/万吨标准煤占工业总能耗比例/%矿品采选业13251.58.38化学原料及制品制造业22494.0714.23化学纤维制造业1342.00.85非金属矿物制造业18849.9411.93黑色金属冶炼及加工业35988.2322.77有色金属冶炼及加工业7188.694.55金属制品业2220.381.40合计103861.065.71工业总能耗158058.37材料概论MaterialsConspectus我国材料产业发展对能源的消耗我国单位产品能耗高。总体上主要耗能产品的能耗水平比国际先进水平高出20～40%；􀂙我国发电厂供电煤耗比世界先进水平高20%左右，每吨钢可比能耗比国际先进水平高47.3％，每吨水泥熟料燃料比国际先进水平高58.1%。􀂙我国能源系统的总效率与上世纪90年代发达国家相比低10-20个百分点。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus我国能源储量与实际需求存在矛盾中国的能源资源居世界第三位，但已探明的煤炭储量仅占世界探明总量的11%，原油占3%，天然气占1%，能源总量不到全世界的10%。石油和天然气人均储量分别占世界人均水平的1.8%和0.2%；据专家预测，到2010年中国石油对外依存度高达45%~49%；到2020年，形势更为严峻，对外依存度将上升到60%~66%。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus三、我国材料工业面临的环境问题􀂙材料工业的废气排放量占全国排放总量的77.2%，固体废弃物占93.1%，工业废水占58.6%。􀂙钢铁工业位于污染排放第2位，全国水泥工业产生的粉尘造成城镇严重污染，有色金属生产中造成的尾矿和废渣为主的工业固体废弃物每年超过6000万吨，生产过程中排放的二氧化碳、氟化氢、砷等废气，是有毒气体的主要源头之一。􀂙材料工业的生产对我国城乡环境质量构成了很大的威胁。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus我国的SO2、NOx排放量超过3000万t/a，30%以上的国土面积遭受酸雨污染，全国酸雨造成的损失超过1000亿元/a；中国工业废渣累计堆存量已超过70亿吨，占地5.5万公顷（其中占用农田3700公顷）。这样不仅占用了宝贵的土地资源，而且对空气、地表水和地下水造成严重污染。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus我国材料产业发展对环境的影响材料种类工业废水/万吨工业废气/亿立米固体废物产生量/万吨矿品采选业116741572548714化学原料及制品制造业339052158879233化学纤维制造业485162886342非金属矿物制造业48248498603237黑色金属冶炼及加工业1699345619023506有色金属冶炼及加工业33734131834779金属制品业21057846121合计78568814571790067占工业排放总量百分数/%32.3354.1766.99材料概论MaterialsConspectus我国材料产业发展对环境的影响2005年材料制造业污染物排放情况材料种类二氧化硫/万吨烟尘/万吨粉尘/万吨矿品采选业41.123.640.3化学原料及制品制造业116.853.617.5化学纤维制造业11.54.60.1非金属矿物制造业178.4133.9565.7黑色金属冶炼及加工业142.269.3125.7有色金属冶炼及加工业70.719.218.7金属制品业2.61.71.0合计569.0308.5769.0占工业排放总量百分数/%26.2532.5184.41材料概论MaterialsConspectus我国材料产业发展对环境的影响我国每单位GDP产生的NOx是日本的27.7倍、德国的16.6倍、美国的6.1倍、印度的2.8倍；所产生的SO2是德国的26.4倍、美国的60倍；已有约1/3的国土受到酸雨污染材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus2007年排放量(万吨)SO22468.1NOx2200烟尘986.6粉尘698.7材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus全国近年废气中主要污染物排放量单位:万吨年度SO2烟尘合计工业生活合计工业生活20021926.61562.0364.61012.7804.2208.520032158.71791.4367.31048.7846.2202.520042254.9891.4363.51095.0886.5208.520052549.32168.4380.91182.5948.9233.620062588.81078.4854.81223.6807.520072468.12140328.1986.6771.1215.5材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus国环境承载能力与经济快速发展存在矛盾􀂙05年，28个国控重点湖（库）Ⅱ类水质的湖，占7％；􀂙Ⅲ类水质的湖（库）占21％；􀂙Ⅳ水质的湖（库）占11％；􀂙Ⅴ类水质的湖（库）占18％；􀂙劣Ⅴ类水质湖（库）占43％。􀂙太湖、滇池和巢湖水质均为劣Ⅴ类。􀂙主要污染指标为总氮和总磷。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus我国工业产品能源、原材料的消耗占企业生产成本的75％左右，若降低1％就能取得100多亿元的效益。我国能源利用率若能达到世界先进水平，每年可减少3亿吨标准煤的消耗。我国固体废弃物综合利用率若提高1％，每年就可减少约1000万吨废弃物的排放。材料与化学化工学院材料概论MaterialsConspectus国家十一五规划􀂙工业固体废物综合利用率，从2005年的55.8%增加到2010年的60%。􀂙耕