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材料是人类社会发展的物质基础，材料工业的每一次进步都是人类文明发展史上的里程碑。进入二十一世纪以来，随着可持续发展、低碳经济逐渐成为社会发展的主题，如何一改以往“高消耗、高污染”的发展模式、如何在可持续发展与节能减排中发挥作用，已成为时代赋予材料科学的新使命。在这样的历史背景下，生态环境材料成为了材料科学中的一个新兴研究方向。如何运用适当的环境分析方法对具体材料产品的环境影响进行评价，进而提出改善方案，是环境材料研究的首要问题。在该领域，生命周期评价方法作为目前国际上主流的产品环境负荷研究工具，已得到学者们的普遍认可，具有广泛的应用前景。 为了更客观的表征产品生命周期过程的环境影响，有学者将热力学概念(炯)引入到了生命周期评价中的环境影响评价阶段。以(炯)的角度分析，生命周期评价所涉及的环境影响类型可分为资源耗竭问题与污染物环境影响问题，虽然两类问题均可以(炯)为基础进行表征，但只有将(炯)应用于本质上与其物理意义相符的影响类型，才可提高评价结果的科学性。为了指明将(炯)引入到我国材料生命周期评价中的合理途径，本文分别对(炯)在污染物环境影响与资源耗竭问题中的应用进行了讨论，分析了将(炯)应用于不同环境影响类型的优缺点，最终的分析结果显示，(炯)更适合应用于对资源耗竭问题的表征。 自然资源(炯)的计算是(炯)在生命周期评价中应用的基础，其准确性直接影响着评价结果的客观性。不同种类资源(炯)（可再生与不可再生资源、化石能源与天然矿物等）的计算方法之间存在较大差异，其中又以天然矿物化学(炯)的计算最为复杂。本文分析了自然资源(炯)的计算方法，为进一步将(炯)应用于生命周期评价提供了基础数据支持。对于可再生能源，讨论了利用可再生能源发电过程资源(炯)消耗的计算方法;对于天然矿物，分析了现有化学(炯)计算模型（基准环境模型）的优缺点，确立了适用于生命周期评价的基准环境模型，并计算了我国部分天然矿物的化学(炯)值;对于化石能源，对比了常用化石能源（有机燃料）化学(炯)的估算模型，并确定了本文所采用的化石能源化学(炯)的计算方法。 能源生产是材料生产的上游流程，因此，在对材料产品进行分析之前，需先计算能源产品的累积炯需求。在自然资源（矿物、化石能源）(炯)计算的基础上，本文对能源产品的累积(炯)需求进行了分析。生命周期资源消耗清单的确定是计算能源产品累积(炯)需求的第一步，由于不同能源产品间的物质流关系较为复杂，传统清单计算模型难以精确对其进行建模。本文讨论了生命周期评价中常用的几种清单计算模型，以此为基础，建立了适用于我国的能源产品清单计算模型，并计算得到了材料生产常用的十四种能源产品的累积(炯)需求。计算结果表明，对于生产1MJ各能源产品，化石能源的累积(炯)需求最低，其中，原煤、原油、天然气分别为1.12MJ、1.20MJ、1.17MJ;其次为煤炭产品，约为1.23～1.29MJ;再其次为石油精炼产品，约为1.57～1.59MJ;电力的累积(炯)需求最高，为3.21MJ。分析结果还显示，与传统清单计算方法相比，本文所建立的清单计算模型可明显提高能源产品累积(炯)需求结果的准确性。 基于对多家典型钢铁、铝和水泥生产企业资源消耗数据的调研，结合自然资源(炯)与能源产品累积(炯)需求，对我国三大典型材料生产的累积(炯)需求进行了分析。对于钢铁生产:吨高炉转炉炼钢与吨电炉炼钢的累积(炯)需求分别为20.24GJ和11.35GJ，电炉炼钢比高炉转炉炼钢的累积(炯)需求低约44％。此外，对于电炉炼钢，在常规废钢运输距离下，增加热装铁水比会造成其累积(炯)需求的增加。对于铝生产:吨原铝与吨再生铝的累积(炯)需求分别为220.5GJ和17.5GJ，铝的循环利用具有十分明显的资源节约效果。对于使用阶段，分析了铝应用在典型车辆部件，包括:轮毂、车身、操纵杆、发动机缸盖、油泵机和传动箱壳，的资源节约效果，分析结果表明，当铝制部件与钢铁制部件的质量比低于0.85时，铝制部件的应用可起到节约资源的效果。对于水泥熟料生产:对比了电石渣水泥熟料生产与普通硅酸盐水泥熟料生产的资源消耗强度，虽然电石渣的应用可减少大量天然石灰石的消耗，但同时电石渣的处理会造成生产过程能源消耗的增加，最终计算结果显示，吨电石渣水泥熟料生产比吨普通硅酸盐水泥熟料生产的资源消耗强度高约7％。此外，对城市垃圾不同处置方式的累积(炯)需求进行了对比，分析了利用水泥窑处理城市垃圾的优势。分析结果显示，以处理吨城市垃圾为功能单位，卫生填埋、焚烧填埋、水泥窑处置焚烧灰、水泥窑直接处置以及水泥窑综合处置的累积(炯)需求分别为365.0MJ/t、-1927.55MJ/t、-1780.68MJ/t、-1909.26MJ/t和-3434.84MJ/t，由于垃圾衍生燃料(RDF)的使用可替代大量水泥生产过程中所消耗的粘土与原煤，因此，在本文所考虑的城市垃圾处置方案中，水泥窑综合处置的资源节约效果最好。 最后，对三种材料的累积(炯)需求结果与CML特征化结果进行了对比分析。结果显示，三种材料都呈现出同一趋势，即天然矿物是CML特征化结果的主要贡献者，而化石能源是累积(炯)需求的主要贡献者。对于这一现象，论文以相关物理原则为出发点，对不同资源耗竭模型进行了对比，并说明了(炯)在分析资源耗竭问题中的合理性。