第一篇：材料與環境

我們處在后工業時代（Daniel Bell提出）他把人類社會的發展進程區分為前工業社會（即農業社會）、工業社會和后工業社會三大階段。不同時代的劃分標準是： 1）前工業時代：當工業勞動者的比重小與20%；2）工業時代前期：當工業勞動力比重從20%上升到峰值的階段； 3）工業時代后期：當工業勞動力人口從峰值降低到20%的階段； 4）后工業時代：當工業勞動力比重小于20%。

銷售模式的制定以及設計主要由后工業時代的國家進行，中國主要進行代工生產，是中國污染這么嚴重的原因。

先進材料是社會進步的先導：材料又是社會現代化的物質基礎與先導，特別是先進材料的研究、開發與應用反映著一個國家科學技術與工業水平。環境問題的產生

環境：與某一中心事物相關的周圍事物的集合就稱為這一中心事物的環境。（環境科學的中心事物---人）環境科學是一門由環境問題導向所形成的學科；

環境問題是指人類的活動超過了環境所能承受的能力，對其賴以生存的自然生態結構和功能產生了破壞，導致人類與生存環境之間的關系不能得以協調發展；主要有環境污染和生態破壞;上世紀20至50年代，工業發展迅猛，尤其是二戰后，工業高速發展，帶來很多環境問題，較著名的就是“十大公害”事件。是環境科學孕育階段。

環境科學的目的：在于弄清人類和環境之間各種各樣的演化規律，使我們能夠控制人類活動給環境造成的負面影響。

環境科學的研究任務:宏觀上，研究人和環境相互作用的規律，由此揭示社會、經濟和環境協調發展的基本規律。從微觀上講，環境科學要研究環境中的物質，尤其是人類活動產生的污染物，其在環境中的產生、遷移、轉變、積累、歸宿等過程及其運動規律，為我們保護環境的實踐提供科學基礎。還要研究環境污染綜合防治技術和管理措施，尋求環境污染的預防、控制、消除的途徑和方法。主要表現在以下四個方面這些都是環境科學的任務。第二章

大氣的結構層次（對流層troposphere【天氣現象、民用飛機】，平流層stratosphere high【超音速飛機】，中間層mesospere，暖層thermosphere【極光】，逸散層exosphere【極光】）大氣污染：自然；人為(工業，生活，交通、農業)主要大氣污染物質:顆粒物、二氧化硫、碳的氧化物、氮氧化物、碳氫化合物

什么是二次污染物？是指進入大氣的一次污染物在大氣中互相作用，或與大氣中正常組分發生化學反應，以及在太陽輻射的參與下引起光化學反應而產生的與一次污染物的物理、化學性質完全不同的新的大氣污染物.還原型（煤炭型、倫敦煙霧型）、氧化型（汽車尾氣型、洛杉機型）大氣污染劃分為四種類型：煤炭型、石油型、混合型、特殊型

光化學煙霧的形成條件：

1、地理條件對于緯度大于60°的地區，不易發生光化學煙霧。夏季中午前后光線最強時出現“煙霧”的可能性較大。此外，在天氣晴朗、高溫和有逆溫而風力不大時，有利于污染物在地面附近的聚積，易于產生這種“煙霧”。

2、污染源條件以石油為動力燃料的工廠、汽車排氣等污染源的存在是“煙霧”形成的前提條件。大氣污染的治理（氮氧化物治理的方法）氮化物（脫硝）：

吸收法；堿法、熔鹽法、硫酸吸收法；

非選擇催化還原法：以金屬鉑為催化劑，以氫氣、甲烷為還原劑將煙氣中的氮氧化合物轉化為氮氣。

選擇催化還原法，以金屬鉑的氧化物為催化劑，已氨、硫化氫、一氧化氮為還原劑，選擇合適的脫硝反應溫度，使之轉化為無害的氮氣。

綜合治理：1清潔能源 2綠色交通3工業布局合理

第三章 水體（概念）是地表水圈的重要組成部分，指的是以相對穩定的陸地為邊界的天然水域。包括有一定流速的溝渠、江河和相對靜止的塘堰、水庫、沼澤、湖泊，以及受潮汐影響的三角洲與海洋。另一方面，把水體當作完整的生態系統或完整的綜合自然體來看待，其中包括水中的懸浮物質、溶解物質、底泥和水生生物等 水體的組成：氣體、離子、膠體物資、懸浮物質 等

水體污染源一是工業廢水、二是生活污水、三是農業退水 水質指標物理指標、化學性指標、生物學指標。

廢水處理方法

1、物理處理法----沉淀，氣浮，過濾，離心

2、化學處理法----中和，混凝，氧化還原，離子交換

3、生物處理法----好氧，厭氧

第四章 courses（horizons）

腐殖質層Organic layer andtop soil、沉淀層Subsoil、風化層mantlerock Types of structures? Columns? Blocky? Granular? Plate-like 土壤中污染物的來源（工業、水體、空氣）

土壤污染的發生是與土壤的特殊地位和功能相聯系的。土壤是農業生產的勞動對象，為從土壤中獲取更多的生物量并提高其質量，人們不斷施入肥料（有機或無機肥料），農藥，并進行灌溉，使大量的物質進入土壤，在土壤中逐漸累積造成污染。

近代大型工礦企業，在生產中排出大量的“三廢”物質，通過大氣、誰、固體廢渣的形式進入土壤，這些物質是土壤本身所沒有的，成為造成土壤局部污染的重要來源

由于水體污染，當引水進行農田灌溉時，通過水間接地將污染物帶入土壤，一般使污染物在土壤表層累積，而造成土壤污染。土壤歷來作為廢棄物的處理場所，廢棄物的傾倒使大量污染物質進入土壤。

?壤的自凈作用(self-purification)【1、物理自凈作用2、化學和物理化學(physical chemistry)自凈作用3、生物化學凈化(biochemical purification)作用】

土地環境容量：指在一定條件下環境對污染物最大容納量，（指土壤環境單元一定時限內遵循環境質量標準，既保證農產品產量和生物學質量，同時也不使環境污染時，土壤所能允許容納的污染物的最大數量或負荷量。土壤環境容量實際上是土壤污染物的起始值和最大負荷量之差。）

【土壤污染的發生類型】（水體污染型、大氣—、農業—、固體廢物—、綜合—）【污染土壤的修復】（物理改良方法、化學改良方法、改變耕作制度、生物改良）第五章

【什么是生態材料？特點】生態環境材料是指同時具有良好的使用性能和最佳的環境協調性的一類材料。這類材料具有對資源和能源的消耗少、對生態環境污染小、再生利用率高或可降解和可循環利用的性質。

【Function of ecosystem】： biological production，nutrient cycles, energy flows，information transfer.【三級生態系統】

1、input---output（life cycle no cycle）

2、Party recycle3、Fully recycle 【三個物質流】自然物質流（是指地球生物化學，物理化學大循環而形成的各種自然物質的循環過程）、經濟物質流(是人類活動的物質流)、廢棄物質流（是材料的生命周期廢棄物形成的流動）【山本良一提出“環境意識材料”】

【生態環境材料】：生態環境材料是指同時具有良好的使用性能和最佳的環境協調性的一類材料。這類材料具有對資源和能源的消耗少，對生態環境的污染小，再生利用率高或可降解和可循環利用的性質。【種類】環境相容材料、環境降解材料、能源材料、環境工程材料 第六章材料的環境影響

【評價標準有哪些】：

1、能耗

2、環境影響因子

3、環境負荷單位

4、單位服務的材料能耗

5、生態指數

6、生態因子

7、碳排放

8、能值

【LCA的定義】Life--t cycle assessment(LCA, also known as life-to--grave analysis)is a technique to assess environmental impacts associated with all the stages of a product's life from cradle to grave(i.e., from raw material extraction through materials processing, manufacture,distribution, use, repair and maintenance, and disposal or recycling)【LCA包括哪些過程】目標和范圍定義、編目分析、環境影響評價及評價結果解釋

【常用的 LCA評價模型】輸?輸出法（精確方法），有線性規劃法、層次分析法等是定性近似的方法。

第七章

【清潔生產概念】：清潔生產是指既可以滿足人們的需要，又可合理使用自然資源和能源并保護環境的實用生產方法和措施，其實質是一種物料和能源消耗品少的人類生產活動的規劃和管理，將廢物減量化、資源化和無害化，或消滅于生產過程中。同時對人體和環境無害的綠色產品的生產也將隨著可持續發展進程的深入而日益成為今后產品生產的主導方向 第8章生態建筑材料

【材料分類】結構、功能、裝飾材料。

【生態材料概念】指有利于保護生態環境，提高居住質量，性能優異，多功能的建筑材料，是一類對人體、周邊環境無害的健康型、環保型、安全型的建筑材料，是相對于傳統材料而言的一類新型材料，是環境材料在建筑材料領域的延伸。

【生態建材的特點】（1）具有優異的使用性能。（2）生產時少用或不用天然資源（3）采用清潔的生產技術（4）使用過程中對人體健康及環境有益無害（5）廢棄后使之作為再生資源或能源加以利用，或能作凈化處理 【生態建材的分類】

*從內涵出發，根據生態建材特點，分為：

1、節約能源與資源型

2、環保利廢型

3、特殊環境型

4、安全舒適型

5、保健功能型。*按照建材在建筑工程上使用部位及功能差異：

1、建筑結構工程材料

2、建筑維護材料

3、門窗及幕墻材料

4、裝飾裝修材料

5、建筑功能材料

【VOC】即揮發性有機化合物。對人體健康有巨大影響。當居室中的VOC達到一定濃度時，短時間內人們會感到頭疼、惡心、嘔吐、乏力等，嚴重時會出現抽搐、昏迷，并會傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經系統，造成記憶力減退等嚴重后果。

第二篇：材料與環境

材料與環境

姓名：吳其軍 學號：205130130 班級：材料工程131 摘要：材料是人類賴以生存和發展的物質基礎。材料與我們的生活息息相關，無論是吃穿住行，我們都離不開對材料的應用，材料的應用的改變和研制正式是社會發展的基礎。但是我們不得不看到由于材料的生產、制造、使用和廢棄，也對人類環境帶來了稱重的負擔，因此使得全世界的人們不得不重新審視材料與生態環境的關系。

關鍵詞：材料 環境 可持續發展

一、材料的發展

材料發展的歷史從生產力的側面反映了人類社會發展的文明史，因此歷史學家往往根據當時有代表性的材料將人類社會劃分為石器時代、青銅器時代和鐵器時代等。公元前6000年，人類發明了火，掌握了鉆木取火的技術。有了火，不僅可以熟食、取暖、照明和驅獸，還可以燒制陶器。陶瓷材料的發明和應用，創造了新石器時代的仰韶文化，后來在制陶技術的基礎上又發明了瓷器。這是陶瓷材料發展的一次飛躍，瓷器（英譯名為China）的出現已成為中華民族文化的象征之一，對世界文化產生過深遠的影響。

人們在大量地燒制陶瓷的實踐中，熟練地掌握了高溫加工技術，利用這種技術來燒煉礦石，逐漸冶煉出銅及其合金青銅。可以說這是人類社會最早出現的金屬材料，它使人類社會從新石器時代轉入到青銅器時代。煉銅技術發展為煉鐵應是順理成章的事。用鐵作為材料來制造農具，使農業生產力得到空前的提高，并促使奴隸社會解體和封建社會興起。我國從公元前3世紀起，即秦漢時代起就進入農業經濟發達社會，到了唐宋時代，經濟繁榮，科學文化發達，社會安定，國泰民安，處于盛世，形成了我國封建社會的科學文化高峰。正如英國李約瑟博士所說的：“在3～13世紀，中國保持一個讓西方人望塵莫及的科學知識水平”。

18世紀發明了蒸汽機，爆發了產業革命，小作坊式的手工操作被工廠的機械操作所代替。工業迅猛發展，生產力空前提高，迫切要求發展鐵路、航運，使生產出來的產品遠銷他國，占據國際市場。社會經濟的發展推動和促進了以鋼鐵為中心的金屬材料大規模發展，有力地摧毀了封建社會的生產方式，萌發了資本主義社會。

次世界大戰后各國致力于恢復經濟，發展工農業生產，對材料提出質量輕、強度高、價格低等一系列新的要求。具有優異性能的工程塑料部分地代替了金屬材料，合成纖維、合成橡膠、涂料和膠粘劑等都得到相應的發展和應用。合成高分子材料的問世是材料發展中的重大突破，從此以金屬材料、陶瓷材料和合成高分子材料為主體，建立了完整的材料體系，形成了材料科學。

進入20世紀80年代以來，在世界范圍內高新技術迅猛發展，國際上展開激烈的競爭，各國都想在生物技術、信息技術、空間技術、能源技術、海洋技術等領域占有一席之地。發展高新技術的關鍵往往與材料有關，因此新型材料的開發本身就成為一種高新技術，可稱為新材料技術，其標志技術是材料設計或分子設計，即根據需要來設計具有特定功能的新材料。

二、材料對生態環境的影響

人類在創造社會文明的同時，也在不斷破壞人類賴以生存的環境空間，人口膨脹、資源短缺、環境惡化成了當今社會經濟發展面臨的三大問題。資源枯竭、環境惡化正對人類社會生存和社會經濟穩定高速發展造成嚴重威脅。在現代文明社會，人類既期望獲得大量高性能或高功能的各種材料，又迫切要求有一個良好的生存環境，以提高人類的生存質量，并使文明社可持續發展。從資源、能源和環境的角度出發，材料的提取、制備、生產、使用、再生和廢棄的過程，實際上是一個資源消耗和能源消耗及環境污染的過程。材料一方面推動著人類社會的物質文明，而另一方面又大量消耗資源和能源，并在生產、使用和廢棄過程中排放大量的污染物，污染環境和惡化人類賴以生存的空間，顯然材料及其產品生產是導致能源短缺、資源過度消耗乃至枯竭和環境污染的主要原因之一。這促使各國材料研究者從頭審視材料的環境負擔性，研究材料與環境的相互作用，定量評價材料生命周期對環境的影響，研究開發環境協調性的新型材料。

材料與環境之間的關系極為密切。首先，材料的性能和使用行為在很大程度上受環境的影響，這是過去材料工作者所側重的研究內容；其次，材料的生產、使用和報廢又對環境（包括資源、能源）產生重大的影響———有益作用或有害作用，而這點恰恰是以往人們所忽視的，由此而造成了資源和能源的極大浪費，環境的嚴重污染，如涂鍍材料的生產、使用與廢棄，含有害元素的易切削鋼，難降解塑料所造成的“白色污染”，復合材料的難于回收與再生等。因此，必須改變只考慮性能、經濟原則的傳統選材用材思想；先進的選材思想應綜合考慮材料的性能（使用性能和工藝性能）、經濟和環境等三大要素。

環境工程材料指對環境進行修復、凈化或替代等防治環境污染過程中所使用的材料。開發種類齊全的用于環境保護和修復的工程材料，是改善地球生態環境和環境材料研究的重要方面。一般來說，環境工程材料可分為治理大氣污染、水污染或處理固態廢棄物等不同用途的幾類材料。在治理大氣污染方面，目前的主要熱點是開發脫除、轉化燃煤和汽車廢氣排放的氮氧化物技術和材料H 4|，主要有吸附技術、分離技術和催化轉化技術及其相應的材料。廢水中各種重金屬離子吸附材料的開發，是水治理的一個重要組成部分。如Cr(vI)離子的光催化型¨引，采用吸附有Zr的多孔性高聚物，在合適的pH值范圍內As(m)，As(V)和se(V)被顯著去除i采用某些天然粘土吸收重金屬、多環芳烴、碳氫化合物和苯酚，可用于石油化工的污水凈化等。重復利用是現階段處理固態廢棄物最切實可行的一步，如啤酒、飲料、醬油、醋等玻璃瓶的多次使用。

綠色包裝材料包括各種以紙代塑、以木代塑或采用可降解塑料的綠色包裝袋、綠色包裝容器等。目前綠色包裝材料已經由過去的可降解塑料發展到“以紙代塑、以紙代鐵、以紙代木”的階段。國外已研制出不易起化學反應的木質包裝材料，這種材料采用杏仁殼、椰子殼、核桃殼等為原料，粉碎后與天然或合成樹脂混合，然后采用壓制或注射的方法成形，制成仿木材料。從我國的角度考慮，因為森林資源貧乏(森林覆蓋率不足國土面積的15％)，所以應大力提倡采用蘆葦、竹子、甘蔗、棉桿、麥秸等替代木材造紙以及使用再生紙制品等。

環境建筑材料指無毒、無污染、環境協調性好的綠色建材和綠色裝飾材料等。目前，國內外正在出現各種各樣稱之為生態建材的新型建筑材料，如利用廢料或城市垃圾生產的“生態水泥”等。如有一種新型的綠色建材一一自潔玻璃能夠實現玻璃的自我清潔，從而解決了高層建筑中玻璃清潔的困難。

環境降解材料包括生物降解塑料和可降解無機磷酸鹽陶瓷材料等。自20世紀70年代起，白色污染成為生態環境的一大公害。普通高分子材料在自然環境中的分解速度很慢，人類大量使用和廢棄的高分子塑料，在環境中長期積累，是白色污染遍及全球的主要原因。可降解塑料生物降解塑料是指使用后能在自然界微生物或光的作用下最后完全分解成二氧化碳、水及其他低分子化合物，成為自然界中碳循環的一個組成部分的一種生態材料。這種材料在方便人們的同時可以最大限度的減少對環境的破壞。

環境修復指已破壞的環境進行生態化治理，恢復被破壞的生態環境口?。包括治理大氣污染的吸附、吸收和催化轉化材料；治理水污染的沉淀、中和、氧化還原材料；減少有害固態廢棄物污染的固體隔離材料，防止土壤沙漠化的固沙植被材料等。這樣，人們也不必再在飽受沙塵暴的侵擾，許多由于過度開發和污染而遭受破壞的自然風光又能恢復往日生機。

涉及替代氟利昂的致冷劑材料、工業和民用的無磷洗滌劑以及其他化學品材料等。另外，用竹、木等天然材料代替那些環境負荷較大的結構材料的事實也屬于環境替代材料的一類。木材是地球上數量最多的植物材料。日本已有好幾處全部用木材建造的大型體育場館。從生態觀點看，木材加工能耗低和再生循環利用易于處理，因此對木材的開發與應用研究受到越來越多的重視。使用這些材料后，夏日享受空調的涼爽時以及洗凈衣服時再也不必擔心這樣會破壞珍惜的環境。總之，許多材料在方便人們生活的同時也極大的損害了我們賴以生存的環境，我們現在要做的便是開發和使用更多新型的性質優越的替代材料，使其對環境的危害降到最低，并開發更多可靠的環境材料來凈化已經受到破壞的自然環境，使他們能夠重現往日生機。

三、如何實現材料的可持續發展

綜上所述，可持續發展戰略下的材料選擇，就是要充分考慮材料的綠色特性或環境協調性與材料的功能、成本之間的平衡關系。具體來講，在材料選用時應考慮以下幾點。

（一）選擇綠色材料

這是從材料角度保證可持續發展戰略的根本出路。綠色材料具有環境協調性，是材料發展史上一個重要的轉折點，并已成為全球材料科學工作者追逐的熱點，如國際材料聯合會曾于1995年在中國廣州召開環境材料國際學術會議。真正的綠色材料尚處在開發之中，預計在不久的將來會有較大的突破與進展。

（二）減少所用材料種類

即設計時盡量避免選用多種不同的材料或采用易拆卸分離的結構設計，以便產品維修或報廢后的回收、分類和再利用。例如，Whirlpool 公司的德國合作伙伴的包裝工程師將用于包裝的材料從 20 種減少到 4 種，在滿足基本功能要求的前提下，不僅降低了材料成本，且使處理廢棄物的成本減少了一半。設計一個金屬工具箱時，在結構上既應避免采用不同的金屬焊接；又要提倡將工具箱設計成可分拆的、獨立的多個分部箱體組成，且每個獨立分箱只宜用一種材料。

（三）盡量選用不加涂、鍍層的原材料

現代產品設計中為了美觀、耐蝕等目的，大量使用了涂、鍍材料。這不僅給產品報廢后的材料回收、再利用帶來了困難，而且大部分涂料本身就有毒，且涂、鍍工藝過程也給環境帶來了極大的污染（如涂料揮發毒性溶劑氣體，電鍍時產生的含鉻等重金屬的廢液、廢渣污染等）。

（四）選用產品報廢后能自然分解并為自然界吸收的材料

當產品使用報廢后，其廢棄物材料若不易分解且難于為自然界吸收，將對環境產生極大的污染，高分子材料的加工和使用后的廢棄物就屬此例，尤其是塑料包裝材料造成的污染極為嚴重。如現在國內外均在研究在光合作用或生物作用下能自然分解的塑料用以制作包裝材料和農用薄膜，這種新型塑料在廢棄后，能在一定的時間內經光合作用而脆化、降解成碎片，再經自然界的侵蝕進入土壤而被微生物消化（即生化作用），不再給環境造成污染。再如，恒溫發熱伴體采用 PTC 材料（如 BaTiO3 陶瓷）代替導電塑料，使用報廢后將不對環境造成污染。

（五）選用易回收再生的材料 產品加工與報廢后所廢棄的材料，若易于回收、再生，則不僅可減輕環境污染，而且還利于資源的循環再使用，節約能源，減少廢棄垃圾占放地，具有明顯的社會效益和經濟效益。如在國外，有人設計了一種紙板床，它全部是由再生材料制造的雙層波紋紙板制成。值得提及的是，這種波紋紙板床在廢棄后還可多次回收再生，當用這種波紋紙板代替木板來制造包裝用的托架時，在等強度的條件下，其重量只有木板托架的 1／4，這將大大降低運輸成本。當然，更具意義的是節約了木材而減少了對森林資源的濫用和破壞，進而有利于防止水土流失、沙塵暴等災害，意義重大。

綠色材料的研究與應用對可持續發展戰略的實施影響重大。雖然目前的工作還主要局限在材料的回收和重復利用技術、減少“三廢”的材料技術與工藝、減少環境污染的代用材料、環境凈化材料、可降解材料等方面，但隨著環境意識的加強，在研究和應用材料時，考慮環境因素已是必然趨勢，綠色材料制造的綠色產品時代也將隨之到來。

參考文獻：

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第三篇：材料與環境材料

材料科學與人類文明論文

車輛21 呂展博

2120105014

2013.11.23

材料與環境材料

摘要：

材料（materials）是人類文明和科學技術進步的標志，是人類賴以生存和發展壯大的重要物質基礎，新型材料的研發和使用甚至可以帶動一個領域的變革和發展。材料的重要性不言而喻，材料的種類多不勝數，不同材料的性能更是千奇百樣。環境材料便是科學家們在眾多材料中的研究之一。而對于研究材料的科學我們稱之為材料科學，這實際是科學技術發展的結，它無疑對推動人類文明的進步和科學發展有著至關重要的作用。相信不久的將來，無論是環境材料還是其他類別的材料的研究，必將有著中的的突破。

關鍵字： 材料、類、材料科學、環境材料 正文：

材料的定義：生活中，材料無處不在，大至航天飛機，小至簡單的曲別針，都是由材料制成的，對于材料簡單的定義是：材料就是可以制造有用物件的物質，或者可以說材料是我們用來制造物品器件等一切可以滿足需要的物質。其現代的定義是：材料是為人類社會接受的、經濟地制造有用器件的物質。

材料的判據：材料是物質沒錯，但不是所有的物質都被稱作材料，就像不是所有的知識分子都是人才、所有帶翅膀的都是鳥兒一樣。根據現代定義，材料的生產和科研需由五個判據來判定，分別為：

（1）資源判據：各國根據自己資源情況，頒布政策引導材料的生產和科研；（2）能源判據：因能源供應較為緊張，材料的生產和使用需考慮能耗問題；（3）環保判據：材料的生產和使用，需重視生態平衡等環境問題；

（4）質量判據：物質能否用于制造有用器件，是物質是否為材料的重要判據，材料的質量是是否能制造有用器件的先決條件；

（5）經濟判據：材料的生產和科研，須進行成本分析和經濟核算，從而計算經濟效果。

在材料領域研究工作，即綜合考慮這五個判據，去研究和生產適應社會發展的新型材料，當然，某些項目的研究也會有其自己的側重點。

材料的分類：對于普通大眾來說，他們已知的材料就已經種類繁多，性能千差萬別了，這算是冰山一角，就更別說應用于各個高端領域的技術材料了。而隨著材料科學與技術的發展，材料的種類只會日益繁多。資料表明到20世紀末材料的種類已然超過40萬種，如此多種類的材料，如果沒有分類，使用起來想來也是頭痛之至。不同情況分類的方法是不同的，下圖是一種比較常見的：

金屬材料

無機非金屬材料

按化學組成分類

有機高分子材料

復合材料

按來源分類

天然材料

人工材料

結構材料

材功能材料

料 的 氣態材料 類別 液態材料

固態材料

按結晶狀態分類

信息材料、能源材料、按使用領域分類

建筑材料、航空航天材料、生物醫學材料、超導材料、電子材料、耐酸耐堿材料等

材料的分類

材料科學：材料科學（materials science）是20世紀60年代初由美國提出的并于之后興起的重要學科，其內涵是：由物理、化學、冶金、生物、陶瓷、計算數學多學科交叉與結合形成，通過基礎學科已有知識知道研制出具有一定成分、結構和性能的各類材料（如合金）、他通過試驗對成分、結構、性能及其相互關系進行檢測、表征，指導工程材料成功應用的全過程。又由于材料的獲得、質量的改進和器件的形成都離不開工程知識，所以“材料科學”與“工程”往往同時出現共同作用，人們即而稱之“材料科學與工程”（materials science and engineering,MSE），其特點便是：

（1）材料科學是多學科交叉的新興學科

沒有固定邊界，研究范圍會不斷變化，研究對象內涵也會不斷深化。

（2）材料科學與工程技術有不可分割的涼席

材料科學與工程是你中有我我中有你，相輔相成的關系，不能獨其一而發展。

（3）材料科學與工程有很強的應用目的和明確的應用背景

其目的便在于發展新型材料提供新的途徑和新技術、新方法和新流程。

每當我們談到上古時代，我們就會想到“石器時代”、“青銅器時代”、“鐵器時代”。在這些時代，劃分的界限無疑就是該時代人類使用的材料了。不難看出，使用的材料越先進、時代的文明也就越是進步的，直到如今，一個國家使用的材料品種和數量已經成為衡量這個國家科學技術和經濟發展水平的重要標志了。材料科學的研究前景是廣闊的，材料科學的發展也已經刻不容緩，我們也不能落后了，落后就要挨打！

環境材料：材料在給人類帶來物質財富并推動人類文明進步的同時，也帶來了由其開發與生產引來的資源消耗和環境污染等負面危害。21世紀是可持續發展的世紀，社會經濟的可持續發展應以自然為基，與環境承載力相協調。但材料的加工制備使用及廢棄對生態環境造成了極大的破壞，全球環境污染日益嚴重，面對如此局面，環境材料的研究應運而生。

環境材料（ecomaterials）又名生態材料、生態環境材料，是環境科學與材料科學相結合形成的一門新的交叉學科。作為材料，環境材料是對環境友好的材料，它不會給環境帶來太多的負面作用，更甚能良性循環以凈化環境減輕污染。

環境材料當然有其自己的特征，從循環的角度來看是，它是從原料開采、制造、使用至廢棄的整個壽命周期中，對資源和能源消耗最少、生態環境影響最小、再生循環利用率最高，或可分解使用。在這一特征概念的指導下，人們便把該新型材料歸結于三大特征：功能性、經濟性及環境協調性。

環境材料的分類：環境材料是一門剛興起的學科和新概念的材料，故目前還沒有一個固定統一的分類法。若按四大材料的分類法分為金屬環境材料、無機非金屬環境材料、高分子環境材料、復合環境材料。據其功能可分為低消耗材料、環境凈化材料、可降解材料、環境修復材料、環境替代材料、吸波材料、生物及醫療功能材料、傳感材料、抗輻射材料、相容性材料、吸附催化材料等。現粗略說明其中的幾種。

（1）環境降解材料

一般指可被自然吸收、消化或分解，從而不產生固體廢棄物的材料。譬如一些木材、竹材和其他天然材料加工而成的材料。

（2）環境凈化材料

指能夠控制污染物排放，使大氣、水體、環境空間等免遭污染、保持清潔的材料。常用的環境凈化材料有大氣污染控制材料、水污染控制材料、噪聲污染控制材料和輻射控制材料等。其每一種材料又可向下分級分類。

（3）環境修復材料

指對已被破壞的環境進行治療，恢復其原有環境狀態的材料。這類材料有水體的修復材料、受污染室內空氣的修復材料、重金屬污染土壤的修復材料等，各種材料都有其獨特的性能。

（4）環境替代材料

指能夠代替高環境負擔性的材料的地環境負擔性材料。對于資源和能源消耗高、污染危害大、污染不易控制、不易修復的材料，用不污染環境甚至有利于改善環境的其他材料代替。如用環戊烷丙烷、異丁烷、氟代乙烷等不含氯原子的物質代替氟利昂制冷，以減輕對臭氧層的破壞。

材料科學的發展，環境材料的進步，推動了整個人類文明的進程。不久的將來，我們的物質生活會因材料科學的研究而上一個臺階。但是，環境的保護并不取決于環境材料的不斷突破，更取決于我們對待生態的態度。在其它領域也同樣如此。

參考文獻：王修至

神奇的新材料（山東科學技術出版社 2007年4月第一版）

徐曉紅

材料概論

（高等教育出版社 2006年5月第一版）

第四篇：(2014～2017)人類與環境

人類活動的地域聯系

三年高考真題（2016～2014年）

一、選擇題

(2015·新課標Ⅰ，4～5)甘德國際機場(下圖)曾是世界上最繁忙的航空樞紐之一，當時幾乎所有橫跨北大西洋的航班都要經停該機場補充燃料。如今，橫跨北大西洋的航班不再需要經停此地。據此完成1～2題。

1.導致甘德國際機場成為世界上最繁忙機場的主要因素是()A.位置 B.經濟 C.地形 D.人口

2.甘德國際機場失去國際航空樞紐地位的主要原因是()A.地區經濟發展緩慢 B.橫跨北大西洋航班減少 C.飛機飛行成本降低 D.飛機制造技術進步

(2014·新課標Ⅰ，4～5)20世紀50年代，在外國專家的指導下，我國修建了蘭新鐵路。蘭新鐵路在新疆吐魯番附近的線路如圖所示。讀圖，完成3～4題。

3.推測外國專家在圖示區域鐵路選線時考慮的主導因素是()A.河流 B.聚落 C.耕地 D.地形

4.后來，我國專家認為，蘭新鐵路在該區域的選線不合理，理由可能是()A.線路過長 B.距城鎮過遠 C.易受洪水威脅 D.工程量過大(2014·浙江文綜，3)中亞位于“絲綢之路經濟帶”的中部，中亞國家與我國之間已形成由鐵路、公路、航空和管道等多種交通運輸方式構成的綜合運輸體系。讀我國與中亞部分地區略圖，完成下題。

5.我國與中亞國家之間大力發展鐵路運輸，體現其優勢的是()①適宜長距離大宗貨物運輸 ②修建總成本低 ③運輸快捷，靈活方便 ④受氣象災害影響相對較小 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④

6.(2014·廣東文綜，1)下圖為某年許昌與周邊部分城市的高速公路日均流量圖，根據流量大小分為五個等級。下列城市與許昌之間的高速公路日均流量處于同一等級的是()

A.平頂山和新鄉 B.焦作和漯河 C.濟源和開封 D.鄭州和洛陽

二、選擇題

7．[2016·新課標全國Ⅲ，36(2)，8分]閱讀圖文材料，完成下列要求。

一位被熱帶雨林風光吸引的游客從馬瑙斯出發，乘船沿內格羅河(下圖)溯源而上，見兩岸植被繁茂，河上很少有橋。行至內格羅河與布朗庫河交匯處，發現兩條河流的河水因顏色迥異、呈一黑黃分明的界線，景色令人震撼。船繼續前行，岸邊的沼澤漸漸映入眼簾??當晚他查閱資料，得知內格羅河河水因富含腐殖質，顏色烏黑，而布朗庫河因含大量泥沙而呈黃色。

試對“河上很少有橋”這一現象作出合理解釋。(8分)8．(2016·天津文綜，12，18分)讀圖文材料，回答問題。

漢唐時期的北方“絲綢之路”主要經過水草豐美的歐亞草原，沿線有許多古文明中心，是東、西方物資和文化交流的主要通道，后來逐漸衰落。

(1)從地理環境變化的角度，說明北方古“絲綢之路”衰落的原因。(6分)(2)由高速鐵路和公路運輸、管道運輸、海上運輸、航空運輸、光纜信息傳輸等組成的新“絲綢之路”，體現出地域聯系方式的哪些發展趨勢？(6分)(3)隨著陸上“絲綢之路”經濟帶的建設，我國西部一些城市作為新“絲綢之路”上的重要節點，將成為對外開放的前沿。這些城市應如何適應這種變化？(6分)9．(2016·江蘇地理，29，13分)閱讀材料，回答下列問題。

材料一 為深入實施區域協調發展戰略，加快蘇北振興步伐，2016年5月，江蘇省出臺了《關于加快蘇北振興推進全面建成小康社會的若干政策意見》。

材料二 隨著江蘇省沿海高鐵(①)、連淮揚鎮高鐵(②)、徐宿淮鹽高鐵(③)等開工建設，各省轄市將全面進入高鐵時代。下圖為江蘇已有鐵路與規劃在建鐵路的空間分布示意圖。

(1)與規劃建成后的鐵路網相比，江蘇省現有鐵路網存在的明顯不足是________、________，這種不足對江蘇省經濟社會產生的影響是________。(4分)(2)規劃在建鐵路中部分路段沿京杭大運河延伸的有________(填序號)。淮安—鹽城段和淮安—揚州段高鐵工程建設需要克服的不利條件有________、________。(3分)(3)規劃在建的高速鐵路網建成之后，淮安交通區位和經濟區位發生的變化分別是________、________。(2分)(4)新的鐵路網對蘇北振興有哪些積極意義？________。(4分)10．[2016·北京文綜，4(1)，10分]中法兩國的文化交流源遠流長。2016年4月至6月，第十一屆“中法文化之春”在中國舉行，促進了兩國之間的友好往來。

法國作家大仲馬在《基督山伯爵》中，對馬賽進行了刻畫，下圖為馬賽的地理位置及港區舊貌圖。馬賽三面被石灰巖山丘所環抱，氣候宜人，擁有法國最大的海港。讀圖，回答問題。

簡述馬賽成為法國天然良港的條件。(10分)11.[2015·新課標Ⅱ，36(1)～(2)]閱讀圖文材料，完成下列要求。

尼日利亞人口超過1億，經濟以農礦業為主，2014年11月20日，尼日利亞與我國正式簽署了沿海鐵路項目商務合同。該項目總金額達119.7億美元，全線采用中國鐵路技術標準，是截至當時中國對外工程承包史上單體合同金額最大的項目。下圖示意尼日利亞鐵路的分布。

(1)歸納尼日利亞現有鐵路路網特點及作用。(2)指出尼日利亞擬建沿海鐵路的布局特點。

12.[2015·安徽文綜，34(1)～(2)]閱讀圖文材料，結合所學知識，回答下列問題。下圖為福建省1982年和2005年交通與城市發展示意圖。改革開放后，隨著交通條件的改善，福建省經濟得到快速發展，地區生產總值由1982年的117.81億元增加到2005年的6 554.69億元，城市化水平不斷提高。

(1)簡述福建省交通運輸網的變化特點。

(2)說明交通條件改善對福建省城市化的促進作用。13.[2015·山東文綜，37(2)～(3)]閱讀材料，回答問題。

位于瑞典和丹麥兩國交界處的厄勒海峽地區擁有多所著名大學，當地政府通過多種方式支持產學研合作項目，促進了生命科學、生物技術、醫療技術和醫藥技術等產業的集聚發展。目前，該地區已成為歐洲著名的“醫藥谷”。2000年，厄勒海峽跨海大橋建成通車。下圖為厄勒海峽地區及周邊區域圖。

(1)說明修建跨海大橋對厄勒海峽地區發展的積極作用。

(2)有人認為，與現在的位置相比，厄勒海峽跨海大橋修建在A處更合理。你是否贊成？簡述理由。

14.(2014·大綱全國文綜，36)閱讀圖文資料，完成下列各題。

下圖示意某國南部沿海部分地區。該地區河流含沙量大，沿海水淺。18世紀，隨著大規模的土地開發，該地區交通運輸需求大增，于是開鑿了幾乎與海岸平行的沿海運河。M河自北向南縱貫該國中部，是該國重要的航道，H港為該國南部沿海最大港口。

(1)分析圖示地區沿海運河開鑿前的水運條件。(2)分析沿海運河開鑿工程量較小的原因。(3)簡述沿海運河航道航運優勢。

(4)說明H港發展成為該國南部沿海最大港口的地理條件。

A組 三年高考真題（2016～2014年）

1.A 2.D[第 1題，由圖可知甘德國際機場是北大西洋航線的必經之地，且是飛機飛離北美洲飛往歐洲的最后補給點，也是從歐洲飛達北美洲后第一個補給點，地理位置的獨特性使它成為世界上最繁忙機場。故A正確。第2題，隨著飛機制造技術的進步，飛機載油量增加，且單位距離油耗減少，飛機攜帶的燃油足以滿足橫跨大西洋的需要，而不需要中途在甘德國際機場補給，故該機場失去了國際航空樞紐地位。故D正確。] 3.D 4.B[第3題，結合圖中等高線分布可以看出，鐵路線大致沿1 000米等高線修建，目的是減輕工程建設的難度，故主導因素是地形。第4題，圖中信息顯示鐵路線遠離聚落(吐魯番等)，不利于人員和物資的交流，不利于帶動城市經濟的發展，故我國專家認為蘭新鐵路在該區域的選線不合理。] 5.C[鐵路運輸方式適宜大宗的，長距離運輸，具有運價低，受自然環境影響小，運價便宜等特點，①④正確，鐵路修建占用大量耕地，使用大量鋼材，修建成本高，②項錯誤，鐵路運輸靈活性差，公路運輸便捷、靈活方便，③項錯誤，由此可知，C符合題意。] 6.C[仔細讀圖，通過線條的粗細加以排列。許昌與鄭州線條最粗，為第一等級，與平頂山、漯河、洛陽之間等級以次降低，與濟源、焦作、新鄉、開封之間的日均流量等級最低；由此判定C符合題意。] 7.解析 解本題的關鍵是審題，如何正確解讀“很少有橋”，可以將“很少有橋”的設問細化為“不太需要橋(市場需求)，修橋太難(資金技術條件)，不用橋也可以(交通運輸方式的比較)，修橋不好(工程建設對于地理環境的影響)”四個小問題，即可獲得完美的答案。

答案 人口稀少，跨河運輸需求小；河網稠密，水運便利；河面寬，水量大，修路搭橋成本高，技術難度大；對雨林環境破壞大。8.解析 第(1)題，由題干：“漢唐時期的北方‘絲綢之路’主要經過水草豐美的歐亞草原，沿線有許多古文明中心，是東、西方物資和文化交流的主要通道，后來逐漸衰落。”從地理角度可推測衰落的原因主要有：自然環境的惡化，水草的缺少；沿線古文明中心的衰落，缺少物質的補給。第(2)題，由問題很易分析出地域聯系的發展趨勢：網絡化、綜合化、多樣化、高速化、專業化、大型化、規

模化等等。第(3)題，由題干“我國西部一些城市——將成為對外開放的前沿。”故應對這種變化應發展外向型經濟；提升對外服務功能；加強基礎設施建設。答案(1)自然環境的惡化；沿線古文明中心的衰落。

(2)網絡化；綜合化(立體化；多樣化)；高速化；專業化；大型化(規模化)(答出3點即可)(3)發展外向型經濟；提升對外服務功能；加強基礎設施建設。(答出2點即可)9.解析 第(1)題，從圖例及圖可以看出，江蘇省現有高鐵線數量少，標準低，且

分布多集中在京滬沿線，布局不合理。第(2)題，圖中在建鐵路②線沿京杭運河延伸；淮安—鹽城段和淮安—揚州段均穿越濕地，地勢低洼，河網密布，且地質條件較差。第(3)題，高速鐵路網建成后，淮安將成為新的交通樞紐，與長三角的聯系將更加密切。第(4)題，新鐵路網建設將帶動蘇北相關產業的發展，加快與蘇中、蘇南的交流與合作，縮小區域差異。答案(1)部分鐵路標準低 布局不合理 制約江蘇經濟的協調和均衡發展(2)② 地勢低洼 河網密布 路基地質條件較差

(3)多條鐵路交匯，將成為江蘇中部新的交通樞紐 密切了與長三角經濟區的聯系

(4)促進蘇北基礎設施建設發展 提高蘇北產業發展水平促進蘇北與蘇中、蘇南生產要素的交流 促進南北產業轉移 促進區域經濟均衡發展

10.解析 港口的區位條件從自然條件和社會經濟條件綜合分析，自然條件包括陸域條件(筑港條件)和水域條件(航行條件、停泊條件)，社會經濟條件分析經濟腹地、城市依托等。答案 位于地中海沿岸；為基巖海岸，港闊水深；海灣風浪小，潮差小；靠近羅訥河口；腹地廣闊。

11.解析 第(1)題，根據圖示可知尼日利亞現有的鐵路網主要聯系沿海和內地，缺少沿海地區的橫向聯系，其作用主要是運送農產品。第(2)題，根據圖示可以得出大致與海岸線平行。答案(1)路網特點：路線較少(密度較低)；連接內陸和沿海港口。作用：方便農礦產品出口和進口商品的運輸。

(2)橫貫沿海地區(或幾乎與海岸線平行)；連接東、西兩條(通向內陸地區的縱向)鐵路，構成鐵路網。12.解析 第(1)題，交通運輸網的變化特點應從交通運輸線路長度、站點數量、交通運輸網密度、交通運輸方式以及區域分布的變化等角度分析。第(2)題，解答本題應從交通條件對人口、產業和城市的影響等方面考慮，交通條件的改善，可以促進區域產業結構的調整和工業化進程加快，城市化能夠帶動區域經濟發展，而區域經濟水平的提高，又促進了城市的發展。因此，本題應該從交通運輸對區際聯系、區域經濟發展、工業化和產業結構、人口遷移方向、城市數量和規模、城市體系等方面的影響角度組織答案。

答案(1)交通運輸線路里程增加，站點增多，密度增大；高速公路從無到有，沿海地區及其與中西部之間的交通線明顯增多，交通布局更加合理；形成了以鐵路、公路、水運、航空等為主的省級綜合運輸網。

(2)加強了區域內外聯系；促進了經濟發展，推動了工業化進程和產業結構調整，農村人口向城市遷移；城市數量增多，規模擴大，等級提升，布局合理，沿海地區城市密集，城市等級體系更加完善。

13.解析 第(1)題，修建跨海大橋，加強了區域聯系，縮短了兩國的交通距離，使該區域交通聯系更加便利，降低了交通運輸成本，擴大了兩國貿易，促進了區域經濟的發展。第(2)題，從圖中可以看出A處最大的優點就是海峽較窄，修建大橋工程量小，工程造價低。但該地也有缺點，例如遠離大城市，城市規模小，交通運輸需求量小，產生的經濟效益低。答案(1)交通更加便利，有利于加強兩國間的區域聯系；降低交通成本，擴大跨國貿易量，促進區域經濟發展。

(2)贊成。理由是與現在大橋的位置相比，A處位于海峽最窄處，工程量小，節約建設成本。或答不贊成。理由是與現在大橋的位置相比，A處兩岸的城市規模小，交通需求量小。(若有其他答案，言之有理，可酌情給分)14.解析 根據經緯度及海陸分布狀況判斷該區域為美國南部沿海部分地區。第(1)題，水運包括內河航運和海運，河運方面，河流大致自北向南入海，缺少東西方向的水運通道；海運方面，由圖文材料信息推斷水域條件和陸域條件較差。第(2)題，從地形地勢、水文等方面分析。第(3)題，題干中的“運河航道航運優勢”限定了答題角度，圖中信息顯示運河與海灣及多條河流相通，水位相對穩定，且避免海浪和海風的影響。第(4)題，沿海運河的開通，水運樞紐的交通地位，以及經濟發達的廣闊腹地，使H港發展成為美國南部沿海最大港口。答案(1)該地區河流大致自北向南入海，陸上缺少東西向(橫向)水運通道。沿海多沼澤，海域水淺，泥沙多，風浪大，不利于航行，不適于建港。(2)沿岸地區為河流沖積平原，低平，多沼澤(濕地、海灣)。(3)運河與海灣及多條河流相通，水位相對穩定；避免海浪和海風影響。

(4)(該國南部沿海少港口)H港依托沿海運河，成為南部沿海地區的貿易港口；M河流域廣闊，腹地廣，河道航運繁忙；H港位于M河河口附近，是M河、南部沿海運河航運和海運的樞紐。

自然環境對人類活動的影響

三年高考真題（2016～2014年）

(2016·新課標全國Ⅱ，6～8)在全球氣候變暖的背景下，我國長白山上高山苔原帶矮小灌木的凍害反而加劇，調查發現，長白山雪期縮短；凍害與坡度密切相關，而與海拔基本無關；西北坡為凍害高發區。據此完成1～3題。

1．在高山苔原帶，與坡度密切相關，而與海拔基本無關的指標是()A．大氣溫度 B．降水量 C．積雪厚度 D．植被覆蓋度

2．長白山西北坡比其他坡向凍害高發，是因為該坡()A．年降水量最少 B．冬季氣溫最低 C．年日照最少 D．冬季風力最大

3．氣候變暖但凍害加劇的原因可能是()A．蒸騰加劇 B．低溫更低 C．降雪期推后 D．太陽輻射減弱

(2016·浙江文綜，1)云杉(亞寒帶代表性針葉樹種)分布與全球氣候變化密切相關。為研究北美洲氣候變化，用恢復歷史植物分布的方法，得到距今2.1萬年(圖甲)、距今5千年(圖乙)和距今5百年(圖丙)北美洲云杉主要分布區圖，完成第4題。

4．云杉主要分布區北界的移動，反映了()A．甲到丙時期北美氣溫持續上升 B．乙到丙時期北美氣溫略有下降 C．甲到丙時期太陽輻射持續增強 D．乙到丙時期北美沿岸暖流加強

(2016·江蘇地理，25～26)下圖為華北某城市2003年和2013年供水、用水對比圖。讀圖回答5～6題。(雙選)

5．與2003年相比，2013年()A．水資源循環利用率提高 B．供水總量增大

C．用水結構發生了明顯變化 D．生活用水增幅最大

6．南水北調對該市的影響有()A．利于改善生態環境 B．水資源短缺得到解決 C．降低用水的使用成本 D．利于減少地下水的開采

(2015·新課標Ⅰ，8～9)海冰接近淡水，適當處理后可作為淡水資源。下圖示意渤海及附近海域年平均氣溫總數的分布。據此完成7～8題。

7.下列城市附近海域，單位面積海冰資源最豐富的是()A.葫蘆島 B.秦皇島 C.大連 D.煙臺

8.推測目前沒有大規模開采渤海海冰的原因是()A.資源量不足 B.破壞環境 C.成本過高 D.市場需求不足

(2014·福建文綜，3～4)下圖示意1972～2011年我國西北地區某流域不同朝向冰川面積的變化(單位：km)。讀圖，回答9～10題。

29.造成該流域冰川面積變化的主要原因是()A.氣候變暖 B.地殼抬升 C.流水搬運 D.風力侵蝕

10.若該流域冰川面積變化趨勢不變，將導致()A.冰蝕作用增強 B.綠洲面積增大 C.干旱程度加劇 D.流域面積擴大

(2014·四川文綜，5～6)風功率密度等級可以反映風能資源豐富程度，等級數越大風能資源越豐富。下圖為南海全年風功率密度等級圖。讀圖，回答11～12題。

11.結合南海風功率密度等級冬季高于夏季判斷，對該海域風能資源總量形成作用最大的風是()A.東北風 B.東南風 C.西南風 D.西北風

12.從資源利用角度考慮，目前在下列四地建大型風力發電站最合理的是()A.①地 B.②地 C.③地 D.④地

(2014·大綱全國，9)下圖中甲地所在的國家，農業以畜牧業為主，財政收入主要來源于貨物過境和港口服務業。據此完成下題。

13.該國農業生產緊缺的自然資源是()A.土地資源 B.水資源 C.生物資源 D.太陽能資源

(2014·江蘇地理，1～2)《桃花源記》中描述：“緣溪行，忘路之遠近。忽逢桃花林，??林盡水源，便得一山，山有小口，仿佛若有光。便舍船，從口入。初極狹，才通人。復行數十步，豁然開朗。土地平曠，屋舍儼然，有良田美池桑竹之屬。”據此回答14～15題。14.“桃花源”的地形最可能是()A.山間峽谷 B.山前平原 C.山間盆地 D.平緩高原 15.“桃花源”環境與下列因素緊密相關的是()A.地理位置 B.灌溉系統 C.農業科技 D.水力資源 16.[2015·新課標Ⅰ，37(2)]閱讀圖文材料，完成下列要求。

多年凍土分為上下兩層，上層為夏季融化、冬季凍結的活動層，下層為多年凍結層。我國的多年凍土主要分布于東北高緯地區和青藏高原高海拔地區。東北高緯地區多年凍土南界的年平均氣溫在－1～1℃，青藏高原多年凍土下界的年平均氣溫約－3.5～－2℃。

由我國自行設計、建設的青藏鐵路格(爾木)拉(薩)段成功穿越了約550千米的連續多年凍土區，是全球目前穿越高原、高寒及多年凍土地區的最長鐵路。多年凍土的活動層反復凍融及冬季不完全凍結，會危及鐵路路基。青藏鐵路建設者創造性地提出了“主動降溫、冷卻路基、保護凍土”的新思路，采用了熱棒新技術等措施。圖a示意青藏鐵路格拉段及沿線年平均氣溫的分布，其中西大灘至安多為連續多年凍土分布區。圖b為青藏鐵路路基兩側的熱棒照片及其散熱工作原理示意圖。熱棒地上部分為冷凝段，地下部分為蒸發段，當冷凝段溫度低于蒸發段溫度時，蒸發段液態物質汽化上升，在冷凝段冷卻成液態，回到蒸發段，循環反復。

圖a所示甲地比五道梁路基更不穩定，請說明原因。

A組

1.C 2.D 3.C [第1題，該題用排除法解答，大氣溫度隨海拔升高而降低；山地不同海拔降水量也有所不同，溫度和降水又同時影響山地植被，只有積雪厚度與海拔基本無關。故選C。第2題，長白山緯度較高，凍害一般發生在冬季。西北坡凍害高發是因為處在冬季風的迎風坡，風力較大。故選D。第3題，由于全球變暖，長白山雪期退后且縮短，植被缺少積雪覆蓋，致使凍害加重。故選C。] 4.B [結合圖中云杉主要分布區及冰蓋范圍的變化可判斷，甲時期的云杉主要分布區緯度最低，冰蓋范圍最大，說明甲時期氣溫最低，乙時期云杉主要分布區最北界比丙時期的緯度要偏高，說明丙時期的氣溫比乙時期要偏低，則甲到丙時期北美氣溫是先上升后下降，A項錯誤；乙到丙時期北美氣溫略有下降，B項正確；由此可知C、D項錯誤。] 5.AC 6.AD [第5題，由圖1可知，從2003年到2013年，地表水、地下水的供應量均下降，而再生水供應比例明顯提升，說明水資源循環利用率提高；2003年供水總量為35.8×10 m，2013年供水總量為33.3×10 m，供水總量下降；由圖2可以看出，從2003年到2013年用水結構發生了明顯變化；環境用水增幅最大。第6題，南水北調會緩解該市用水緊張的局面，但不可能解決缺水問題，由于地表水和地下水供水量呈下降趨勢，而南水北調水供水量上升，會增加該地區的用水成本。] 7.A 8.C [第7題，圖中葫蘆島市緯度最高，氣溫低于－4℃持續時間最長，冰層厚度最大，所以單位面積海冰資源量最大。故A正確。第8題，開采海冰資源難度較大，成本較高，所以沒有大規模開采。故C正確。] 9.A 10.C [第9題，據圖判斷該流域冰川面積有減少的趨勢，特別是東南方向面積變化最大，其主要原因是全球變暖。第10題，冰川面積減小會使冰蝕作用減弱；補給水源減少使綠洲面積減小，干旱程度加劇；流域面積是河流、湖泊的集水區域面積，不會隨冰川面積的減小而擴大。] 11.A 12.B [第11題，該圖所示地區大部分位于我國南海區域，多為熱帶季風氣候，夏季盛行西南風，冬季盛行東北風，而V級風也正分布于圖東北和西南方向，且南海風功率密度等級冬季高于夏季，因此對該海域風能資源總量形成作用最大的風是東北風。第12題，①③兩地風功率密度等級低，可供利用的有效風能資源少，A、C項錯誤。④地雖等級高，但距廣東太遠，建設成本太高，D項錯誤。②地等級高，分布廣，距發達地區近，故B項正確。] 13.B [解析 由經緯網及海陸輪廓特征判斷甲地所在國家為吉布提，其氣候類型為熱帶沙漠氣候，故農業生產緊缺的自然資源是水資源。] 14.C 15.A [第14題，“土地平曠”說明土地平坦開闊，而山間峽谷則兩側陡峭，中間窄狹，故A項錯誤。“林盡水源，便得一山”是指桃花林在溪水發源的地方就沒有了，在那里

3838便看到一座山，由此看出是緣溪而上，而山前平原是位于河流流出山口處，故B項錯誤。結合“林盡水源，便得一山”“初極狹，才通人”“土地平曠”可推斷出該地應為周高中低的山間盆地。故C項正確。平緩高原雖也具有平坦開闊，但與“便得一山，山有小口”不相符，故D項錯誤。第15題，題目材料中有桃林，又有桑竹，既出現了溫帶水果，也出現亞熱帶季風氣候分布區常見的桑竹，體現出了地理環境的垂直分異規律，而這種變化是主人公在不同位置所看到的，故選A。《桃花源記》的作者陶淵明生活的時代是東晉，東晉時期江南農業雖耕作技術進步，農田水利興修也較多，但當時灌溉系統和農業科技依然非常落后，但文中也未提到與農業技術相關的內容，故B、C項錯誤。由“緣溪行”可知該地水量不大且落差較小，由此可知該地水力資源不豐富，故D項錯誤。] 16.解析 從圖中可知道，甲地年平均氣溫比五道梁高，即甲的年平均氣溫變化更大。從材料中可知，凍土會受氣溫的影響。所以甲地的凍土活動層季節變化大，導致路基受影響。答案 甲地年平均氣溫更接近0℃，受氣溫變化的影響，活動層更頻繁地凍融，(凍結時體積膨脹，融化時體積收縮，)危害路基；甲地年平均氣溫高于五道梁，夏季活動層厚度較大，冬季有時不能完全凍結，影響路基穩定性。

第五篇：人與環境

白色污染

隨著社會的不斷發展，白色污染對人類的危害越來越大，這一問題始終困擾人們。為此，我對周圍環境進行了調查。

在城市、農村、公園、旅游區、河流、鐵道旁……散落的廢塑料袋給人們的視覺帶來了不良的刺激，影響城市風景的整體美感。

在調查中，我發現有95%的人是把可回收垃圾與不可回收垃圾混在一起。“混”就是造成污染的原因！如果人們把垃圾分開，分門別類進行回收，那白色污染就會大大減少，人們的生活環境就會得到改善。

在現代生活中，一次性用品雖然使用方便，但卻又帶來了一個不容忽視的問題。一次性用品既浪費資源有對環境造成了污染。1990年以來，我國塑料包裝材料在市場中的增長率高于其他包裝材料，1990年至1996年的平均增長率是10%。據我國包裝技術協會有關人士介紹，1990年我國包裝用塑料150噸，1996年為300噸。資料顯示，中國是“白色污染”發展速度最快的國家，目前，我國年需各種快餐盒200億個以上，方便杯等一次性水具300億只，其他塑料包裝產品數十萬噸，單我國鐵路客車每年耗用白色餐盒約7億只，在我國的一些大城市的垃圾中，一次性塑料用具占垃圾總數的8%以上。這正是因為一次性用品的產生，使我們周圍的環境受到了極大的破壞。

在調查過程中，我深受啟發：我們應該從現在做起，從我做起，開展環保在行動的活動，爭做環保小衛士。只要人人都參與環保，我們周圍的環境就會得到改善，我們的生活將會更加美好！

你們也知道，地球是我們的家園，環境與我們的生活息息相關。人類大量的消耗水資源和污染環境，已經把一個美麗的地球毀的不象樣了。水漸漸少了，動植物瀕臨滅絕……這一切都是因為人類不注意保護環境造成的。人們到處砍伐樹木，現在全世界平均一年砍掉1100萬公頃森林，這是一個多么大的數字啊！人們還隨手丟垃圾，那發臭的河面上漂浮著垃圾、那骯臟的樹枝上掛著塑料袋、那黑黑的草地上堆著果皮和紙屑。環境遭到了很大的破壞，清清的小河、綠綠的森林、藍藍的天空都消失的無影無蹤了,地球漸漸被毀滅，人類也漸漸死亡。

可是，地球一次又一次地原諒我們，希望我們能改正。但是，人類的做法使地球非常失望！人類還象以前一樣，過著無憂無濾的生活，人類傷害了臭氧層，使陽光直接照射到人體上，受到傷害。

原來,地球有著清澈的小河,綠綠的森林，藍藍的天空。古代,有多少詩人贊美過地球美麗的環境啊!人類既是環境災難的制造者，也是環境災難的受害者，更應是環境災難的預防者。我們要從自己做起，從小做起，攜起手來，共同保護環境，保護我們的家園。為我們的孩子們留下碧水、森林、藍天。

讓我們為了美好的明天共同努力吧！

一、人與環境

未受人為干擾的自然環境，孕育了某些適於生存的生物類，也淘汰了某些不適於生存的生物種類。人原本是自然環境的一份子。他生活在自然環境當中，也依存在自然環境當中。換言之，他需要一個適合他生存發展的生活空間〔生育地〕，他才能夠繼續地生存發展。假使人有意無意地破壞了他周遭的自然環境，那他當然有可能得到肉體上以及。精神上的損失做為報應。誰要是蔑視生態法則，誰就要嚐到大地反撲的惡果。自然對於外力干擾的反應，是既明顯且立即。人要想繼續存活，他就必須維護牠的生活空間免遭破壞。

自整個地球變遷史來看，總是自然提供條件在先，生物尾隨調適在後。人則有役使各種生命的以及非生命的自然資源供為己用的旺盛企圖。這種企圖一旦過於強烈，往往會使得人與自然的關係愈來愈疏遠。舉例而言，都市居民的平均壽命即有偏低的趨勢。而許多人為的污染物質亦不斷加重環境負荷的壓力，從而影響人類的健康與舒適。像農業的過度施肥，即有可能威脅到食品衛生以及醫療保健。過度的輻射線使用以及化學藥品的服用，則會導致遺傳上的突變〔遺傳環境污染〕。環保運動的應時而生，固然是為了避免環境進一步的惡質化，但究其終極目標，仍是以保護人類暨保障健康為宗旨人類，牠的環境，他的效應甚至於他 跟他生態系統之問的互動關係，這就構合成功一門人類生態學〔Human Ecology〕了。一些現代生活當中遭遇的特殊問題，像護士的值夜，長程搭機的時差甚至於新聞從業人員的晝伏夜出，究竟會對人體健康造成何等影響以及人體機能又是做出何等調適，當然就成為這門學科的熱門課題了。至於人類處於不同的人工暨科技環境究竟會做出何等的行為，這也逐漸成為本學科的新興課題。

所有的科技，所有的文明，都不可能自外於環境，當然也因此會對環境造成相當程度的影響。工程師的社會職責，實乃秉承民意的預囑，參與投入公共工程的規到與設計。為求達成全民福祉，工程師勢必要培養恢宏的氣度，全盤綜理並審度各種建設問題之所由〔各種生態影響〕。大家對此有一共同的認知，那麼每一位工程師所從事的工作，事實上就是環境保護。

二、生態學或環境保護

所謂「生態學」，乃指研究生物與生物之間甚至於生物與環境之 間互動關係的科學。生態學的研究取向，在於探討未受人為干擾或已 遭人為破壞的環境當中生命的綜合關聯，並進而細究不同生育地（Habitat）與其生物群集（Community）之互為關係，甚至於闡析各種生生不息的生態循環方式。

生物世界的某一部份發生變化，必牽連其它部份作相對應之變化。生態學的研究宗旨，無非設法掌握環境影響究竟有那些因素以及這些環境影響及於生物時究竟會造成何等預期的調適或損害現象。

三、環境污染與環境規畫

（1）環境污染的緣起

按照「成長的極限」原書作者Danis Meadows的看法，人類一方面想要在既定的生存空間裡面儘可能求其活動擴張，另一方面卻不免遭受有限物質的供給而必須設法自行約束。如此情況下，環境往往因供求失調造成緊張，進而引發污染現象，毋寧是勢所必然。

三、環境污染與環境規畫（2）環境規畫

俗語說：「預防勝於治療。」這是因為預防工作較省事、較不費錢，而治療工作卻是既費事又費錢。若以此證之於環境保護，我們就會發現到，這句至理名言竟是如此橫遭忽視，讓人只得搖頭嘆息。誠然，百分之百的污染預防事實上有其無法執行的困難，可是污染危害若能及時採取補救措施予以有效遏止，那總比袖手旁觀任其坐大到不可收拾的地步好得大多，此即為「兩害相權取其輕」的真義所在。

自然環境 環境若處於自然而無人為破壞的情況下，它可說是呈一種均衡狀態。人為的破壞則可能置環境於不平衡狀態，在某種情況下，甚而豉成嚴重的災變。災變通常突如其來，令人措手不及，無法調適，因此構成重大的危害。至於環境本身在自然狀態下固然無時無刻不在變，唯其進展甚緩，人們有足夠的時間做相對應的調適，危害自是有限。在大規模榛柸未啟的洪荒地區，例如巴西的亞馬遜森林當中，自然運轉有它自己特殊的一套運作方式，並未受到人為上的任何干擾。唯這種地區在現今世界上是愈來愈難求，愈來愈稀罕了。有鑒於此，許多文明國家特地把一些多多少少向處於自然狀態的地區劃設為保護區加以悉心維護。在高度工業文明的國度裡，這些珍貴的自然景觀不啻是國民休閒與觀光渡假的最佳去處。因此，如何設法使得觀光旅遊與自然保護兩者並存並榮，乃是環境規到作業當中一項非常重要的課題。

環境科技

環境規劃之所以能夠落實紮根，倘得依據「環境科技」〔環境工程〕代為執行。此所謂環境科技〔環境工程〕乃指所有有助於創造環境保育以及環境衛生處理條件的學問。唯無論我們環境保護科技多麼進步，其可能解決環境問題的效率永遠無法達到盡善盡美。這是因為一種新科技在證實能夠有效解決某個舊問題的同時，它也宣佈了新問題已然到來，因此，環境保護必須永無止境地採掘新的科技以及新的處理方式。區域與都市計「有關我國區域計畫以及都市計畫的法令基礎，乃係載明於以下的規定： a.區域計畫法。b.都市計畫法。

區域綜合發展的規劃作業，除須注意當地自然環境條件而外，亦須同時兼顧當地經濟，社會以及文化的需求。區域計畫當中很重要的一項任務乃是指陳區域何者宜作為生態保護區、何者宜做為遊憩發展區。無論生態保育區抑或遊憩發展區，兩者皆須有明確的建築以及使用管制規定，以資紓解甚或調節國土內部既有的土地使用紛爭。

五、重要名詞解釋

生物圈(Biosphere)係指地球上可供生物生存的空間總稱。這包括了地殼的表面（陸域以及海域）暨其周圍的大氣層。土壤地層愈深，生存條件愈差，生物種類與數量亦愈少。至於海洋，即使在最深處，依然可以發現某些生物的存在。

生界中的生物以及非生物環境因素皆有其生態循環法則，且一直呈變化狀態。像氧、碳、氮、水以及其它物質循環，所有生物體全都參與其間。茲以樹葉為例：當它長在樹梢的時候，屬於植物體的一部份，且能以同化作用進行物質循環。當它落到地面的時候，那就成為土壤的一部份，並提供服務給各種的土壤生物。最後，樹葉會轉變成為腐植質，再度做為植物營養的來源。

生育地(Habitat)亦有人稱之為棲生地，則指某一別具特色且較易界定範為的生活空間，可讓不同種類的生物個體賴以維生甚或繁衍。舉例而言，一個湖泊的岸邊附近，一片草原，甚或一片山林，皆可謂之。

群集(Community)，乃係指不同種類的生命體〔植物以及動物〕，經由長期適應生育地特殊環境條件後，所形成的社會組合。在此社會結構之下，包含有自營生物以及異營生物。自營生物主要係由綠色植物組成，具有能力把無機物質轉化為有機物質。異營生物，如：動物、真菌以及細菌等，則必需以有機物質做為營養來源，因此可說是仰賴自營生物而維生的。

生態系(Ecosystem)，即指生物群集與其周圍非生物性環境之間的互動關係。如此的生態系統，本身即為一相當獨立的完整體；它既可影響外界，亦可被外界所影響。生態系統依其規模大小，亦可分類為主系統、次系統甚或更微小的單元。舉例而言，高山箭竹林可稱之為一個生態系統。而臺灣整個島嶼也可以稱之為一個生態系統。兩種生態系統，固然有土、次之分，但兩者互為影響且具某種程度的依存關係，自無庸贅言。

某些生物種類一旦遭遇到外在環境的輕微變更，即呈相當程度的損失，某些其它生物種類則未必如此。

不可能自外於生態系統。人既然有可能污染或破壞環境，環境當然也有可能污染或破壞人。