環(huán)境材料學(xué)

內(nèi)容概要

　　《環(huán)境材料學(xué)(第2版)》是作者多年在清華大學(xué)從事環(huán)境材料研究和教學(xué)的總結(jié)。全書(shū)共分15章，主要分為環(huán)境材料理論、環(huán)境材料關(guān)鍵技術(shù)、環(huán)境工程材料及環(huán)境友好材料等，包括材料對(duì)環(huán)境的影響因素、材料環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法、資源效率理論、材料生態(tài)設(shè)計(jì)、材料環(huán)境友好加工及制備、材料工業(yè)生態(tài)學(xué)、環(huán)境治理材料、有價(jià)元素回收利用技術(shù)、有毒有害元素替代技術(shù)、純天然材料、仿生物材料、環(huán)境降解材料、綠色包裝材料、生態(tài)建材等。
　　《環(huán)境材料學(xué)(第2版)》每章都附閱讀及參考文獻(xiàn)、思考題，可用作材料、環(huán)境、建筑、化工、化學(xué)、生物、機(jī)械、汽車、土木和水利等專業(yè)的高校教材，并供相關(guān)科技人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論
　1.1 環(huán)境材料的起源和定義
　1.1.1 環(huán)境材料的歷史起源
　1.1.2 環(huán)境材料的定義
　1.2 環(huán)境材料的研究意義
　1.2.1 材料科學(xué)產(chǎn)生的必然性
　1.2.2 自然界對(duì)人類行為的反作用
　1.2.3 環(huán)境材料是21世紀(jì)材料領(lǐng)域重要的發(fā)展需求
　1.3 環(huán)境材料的研究?jī)?nèi)容
　1.3.1 環(huán)境材料的理論研究
　1.3.2 環(huán)境材料的應(yīng)用研究
　1.4 環(huán)境材料的發(fā)展趨勢(shì)
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第2章 材料對(duì)環(huán)境的影響
　2.1 材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用
　2.2 材料與資源、環(huán)境的關(guān)系
　2.3 材料加工和使用過(guò)程中的資源和能源消耗
　2.3.1 全球資源和能源現(xiàn)狀 　
　2.3.2 中國(guó)資源和能源現(xiàn)狀
　2.3.3 材料加工和使用過(guò)程中的資源消耗
　2.3.4 材料加工和使用過(guò)程中的能源消耗
　2.4 固、液、氣態(tài)污染物的排放
　2.4.1 大氣污染物
　2.4.2 水體污染物的形成與排放
　2.4.3 固態(tài)污染物的形成與排放
　2.5 其他環(huán)境影響
　2.5.1 全球溫室效應(yīng)
　2.5.2 區(qū)域毒性水平
　2.5.3 臭氧層破壞
　2.5.4 電磁波污染
　2.5.5 噪聲污染
　2.5.6 放射性物質(zhì)污染
　2.5.7 光污染
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第3章 材料環(huán)境影響的評(píng)價(jià)技術(shù)
　3.1 常見(jiàn)的環(huán)境指標(biāo)及其表達(dá)方法
　3.1.1 能耗表示法
　3.1.2 環(huán)境影響因子
　3.1.3 環(huán)境負(fù)荷單位
　3.1.4 單位服務(wù)的材料消耗
　3.1.5 生態(tài)指數(shù)表示法
　3.1.6 生態(tài)因子表示法
　3.2 材料的環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)
　3.2.1 lca的起源
　3.2.2 lca的定義
　3.3 lca的技術(shù)框架及評(píng)價(jià)過(guò)程
　3.3.1 目標(biāo)和范圍定義
　3.3.2 編目分析
　3.3.3 環(huán)境影響評(píng)價(jià)
　3.3.4 評(píng)價(jià)結(jié)果解釋
　3.4 常用的lca評(píng)價(jià)模型
　3.4.1 輸入輸出法
　3.4.2 線性規(guī)劃法
　3.4.3 層次分析法
　3.5 lca應(yīng)用舉例
　3.5.1 建筑瓷磚的環(huán)境影響評(píng)價(jià)
　3.5.2 聚氨酯防水涂料生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)
　3.5.3 用層次分析法評(píng)價(jià)一般材料的環(huán)境影響
　3.6 lca的局限性
　3.6.1 應(yīng)用范圍的局限性
　3.6.2 評(píng)價(jià)范圍的局限性
　3.6.3 評(píng)價(jià)方法的局限性
　3.7 材料的環(huán)境性能數(shù)據(jù)庫(kù)
　3.7.1 建立材料環(huán)境性能數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原則
　3.7.2 常用環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)介紹
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第4章 材料的資源效率理論
　4.1 材料的資源效率
　4.1.1 資源概述
　4.1.2 材料生產(chǎn)的資源效率
　4.2 材料流分析
　4.2.1 材料流理論概述
　4.2.2 材料流分析的研究框架和主要指標(biāo)
　4.2.3 材料流分析的基本方法
　4.2.4 材料流分析理論的應(yīng)用實(shí)踐
　4.3 資源保護(hù)和綜合利用
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第5章 材料的生態(tài)設(shè)計(jì)
　5.1 材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
　5.1.1 可持續(xù)發(fā)展概述
　5.1.2 材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
　5.2 材料的生態(tài)設(shè)計(jì)
　5.2.1 生態(tài)平衡
　5.2.2 生態(tài)設(shè)計(jì)的理念、原則及要素
　5.2.3 生態(tài)設(shè)計(jì)的方法
　5.3 生態(tài)設(shè)計(jì)案例分析
　5.3.1 ecosystems brand的家具設(shè)計(jì)
　5.3.2 家電行業(yè)的生態(tài)設(shè)計(jì)
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第6章 材料的環(huán)境友好加工及制備
　6.1 降低材料環(huán)境負(fù)擔(dān)性的技術(shù)
　6.1.1 避害技術(shù)
　6.1.2 污染控制技術(shù)
　6.1.3 再循環(huán)利用技術(shù)
　6.1.4 補(bǔ)救修復(fù)技術(shù)
　6.2 清潔生產(chǎn)技術(shù)
　6.2.1 定義
　6.2.2 清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)
　6.2.3 清潔生產(chǎn)的主要內(nèi)容
　6.2.4 實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的途徑
　6.3 清潔生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)踐
　6.3.1 鋼鐵工業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)
　6.3.2 水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第7章 材料工業(yè)生態(tài)學(xué)
　7.1 工業(yè)生態(tài)學(xué)的起源
　7.2 工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本原理
　7.3 工業(yè)生態(tài)學(xué)的研究方法
　7.3.1 工業(yè)代謝
　7.3.2 生命周期評(píng)價(jià)
　7.3.3 投入產(chǎn)出分析
　7.3.4 生態(tài)工業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo)
　7.3.5 為環(huán)境設(shè)計(jì)
　7.3.6 產(chǎn)業(yè)共生
　7.4 工業(yè)生態(tài)學(xué)的應(yīng)用案例：凱隆堡生態(tài)工業(yè)園
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第8章 環(huán)境治理材料
　8.1 大氣污染治理材料
　8.1.1 大氣污染及其控制技術(shù)
　8.1.2 過(guò)濾材料
　8.1.3 吸附材料
　8.1.4 催化材料
　8.2 水污染治理材料
　8.2.1 水污染及其處理技術(shù)
　8.2.2 氧化還原型水污染治理材料
　8.2.3 沉淀分離型水污染治理處理材料
　8.2.4 稀釋中和型水污染治理材料
　8.2.5 膜材料
　8.3 其他污染控制材料
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第9章 固體廢棄物中有價(jià)元素的回收利用技術(shù)
　9.1 固體廢棄物及資源化利用
　9.1.1 固體廢棄物的分類
　9.1.2 固體廢棄物的危害
　9.1.3 固體廢棄物資源化利用及管理現(xiàn)狀
　9.2 幾種主要固體廢棄物資源化利用
　9.2.1 報(bào)廢汽車的資源化利用
　9.2.2 報(bào)廢電子電器的資源化利用
　9.2.3 廢舊電池的資源化利用
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第10章 有毒有害元素的替代技術(shù)
　10.1 背景及政策
　10.1.1 rolls和weee指令
　10.1.2 中國(guó)的rolls法規(guī)及實(shí)施進(jìn)程
　10.2 有毒有害元素替代材料的研究和應(yīng)用進(jìn)展
　10.2.1 無(wú)鉛焊料
　10.2.2 無(wú)毒塑料穩(wěn)定劑
　10.2.3 汞、鉻等的替代材料
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第11章 純天然材料
　11.1 木材的開(kāi)發(fā)和利用
　11.1.1 木材的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
　11.1.2 木材的環(huán)境特性
　11.1.3 木材改性及應(yīng)用
　11.1.4 木材深加工及應(yīng)用
　11.2 竹材的開(kāi)發(fā)和利用
　11.2.1 竹材的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
　11.2.2 竹材的加工利用
　11.3 石材的開(kāi)發(fā)和利用
　11.4 其他天然材料的開(kāi)發(fā)和利用
　11.4.1 稻殼
　11.4.2 秸稈
　11.4.3 其他天然資源的綜合利用
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第12章 仿生物材料
　12.1 仿生物材料的環(huán)境性能
　12.2 天然生物材料的組成
　12.2.1 結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)
　12.2.2 結(jié)構(gòu)多糖及生物軟組織
　12.2.3 生物復(fù)合纖維
　12.2.4 生物礦物
　12.3 仿生物材料的制備與應(yīng)用
　12.3.1 生物陶瓷及其復(fù)合材料
　12.3.2 組織工程材料
　12.3.3 仿生智能材料
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第13章 環(huán)境降解材料
　13.1 概述
　13.1.1 可降解塑料的研究背景
　13.1.2 可降解塑料的定義及發(fā)展歷史
　13.2 可降解塑料的分類
　13.2.1 光降解塑料
　13.2.2 生物降解塑料
　13.2.3 光—生物共降解塑料
　13.3 材料的環(huán)境降解機(jī)理
　13.3.1 光降解機(jī)理
　13.3.2 生物降解機(jī)理
　13.3.3 光—生物共降解機(jī)理
　13.4 生物降解材料的應(yīng)用趨勢(shì)及發(fā)展前景
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第14章 綠色包裝材料
　14.1 概述
　14.2 包裝材料的分類
　14.3 包裝材料的環(huán)境影響及其評(píng)價(jià)
　14.3.1 包裝材料對(duì)環(huán)境的影響
　14.3.2 包裝材料的環(huán)境影響評(píng)價(jià)
　14.4 綠色包裝材料的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)
　14.4.1 綠色包裝的概念
　14.4.2 綠色包裝材料的設(shè)計(jì)
　14.4.3 綠色包裝材料的加工處理技術(shù)
　14.5 綠色包裝材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用
　14.5.1 綠色包裝替代材料
　14.5.2 綠色包裝改性材料
　14.5.3 綠色包裝新材料的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
第15章 生態(tài)建材
　15.1 建材與環(huán)境
　15.1.1 建材對(duì)環(huán)境的影響
　15.1.2 環(huán)境污染對(duì)建材及建筑物的影響
　15.2 生態(tài)建材
　15.3 典型的生態(tài)建材產(chǎn)品
　15.3.1 生態(tài)水泥
　15.3.2 生態(tài)混凝土
　15.3.3 生態(tài)建筑
　15.4 環(huán)境友好裝飾材料
　15.4.1 建筑涂料
　15.4.2 壁紙墻布
　15.4.3 綠色地板
　15.4.4 貼面膠合板
　15.5 環(huán)境功能玻璃
　15.5.1 熱反射玻璃
　15.5.2 高性能隔熱玻璃
　15.5.3 自動(dòng)調(diào)光玻璃
　15.5.4 隔音隔熱玻璃
　15.5.5 電磁屏蔽玻璃
　15.5.6 抗菌自潔玻璃
　15.6 建筑衛(wèi)生陶瓷
　15.7 輔助建材及建材化學(xué)品
　15.8 固體廢棄物在建筑中的應(yīng)用
　15.8.1 工業(yè)固體廢渣在建筑材料中的綜合利用
　15.8.2 非金屬礦產(chǎn)品與生態(tài)建材
　15.8.3 生態(tài)型化學(xué)建材
　閱讀及參考文獻(xiàn)
　思考題
　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   5.2.3 生態(tài)設(shè)計(jì)的方法 簡(jiǎn)言之，生態(tài)設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品的生命周期內(nèi)，著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境性能，在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時(shí)，保證產(chǎn)品應(yīng)有的功能、質(zhì)量和使用壽命等。生態(tài)設(shè)計(jì)是面向產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，是從搖籃到再生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是在根本上防止環(huán)境污染、節(jié)約資源和能源的一種重要系統(tǒng)過(guò)程。目前的生態(tài)設(shè)計(jì)方法主要有系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)以及再生設(shè)計(jì)等。 （1）系統(tǒng)設(shè)計(jì) 生態(tài)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中要有系統(tǒng)的觀點(diǎn)，充分掌握設(shè)計(jì)的全盤(pán)性及相互聯(lián)系及制約的細(xì)節(jié)。其設(shè)計(jì)思想是整體性、綜合性和最優(yōu)化。其特點(diǎn)是采用物料和功能循環(huán)的思想，擴(kuò)大了產(chǎn)品的生命周期，有利于維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡，提高資源效率，減少?gòu)U棄物數(shù)量及處理成本。 （2）模塊化設(shè)計(jì) 模塊化設(shè)計(jì)指對(duì)一定范圍內(nèi)的不同功能、不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行分析，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊。通過(guò)模塊的選擇和組合可以組裝成不同產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)需求。同時(shí)，模塊化設(shè)計(jì)也有利于產(chǎn)品使用后的拆卸，繼續(xù)利用一些可用的模塊。其特點(diǎn)典型地體現(xiàn)在拆卸技術(shù)和回收技術(shù)等方面。目前，模塊化設(shè)計(jì)已廣泛應(yīng)用于汽車、家電、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)，以及許多工業(yè)機(jī)器行業(yè)。 （3）長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì) 按照LCA理論，產(chǎn)品的壽命越長(zhǎng)，其環(huán)境負(fù)擔(dān)性越小。因此，長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)目前在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中也比較流行。特別是對(duì)一些影響到人身安全的產(chǎn)品，長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)更是首選的設(shè)計(jì)原則，以確保產(chǎn)品能夠長(zhǎng)周期安全地使用。 （4）再生設(shè)計(jì) 由于材料的生產(chǎn)過(guò)程每一步都有大量廢棄物產(chǎn)生，因此在材料的生態(tài)設(shè)計(jì)中，一個(gè)重要的內(nèi)容是有關(guān)廢棄物的再生設(shè)計(jì)。再生設(shè)計(jì)即是在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮產(chǎn)品零部件及材料的回收的可能性，回收價(jià)值的大小，回收處理方法，回收處理結(jié)構(gòu)工藝性等與回收有關(guān)的一系列問(wèn)題，以達(dá)到零部件及材料資源和能源的充分有效利用，環(huán)境污染最小的一種設(shè)計(jì)的思想和方法。再生設(shè)計(jì)內(nèi)容很豐富，是目前生態(tài)設(shè)計(jì)的一個(gè)熱點(diǎn)，下面專門(mén)論述。 材料再生設(shè)計(jì)的要點(diǎn)一般包括把上一個(gè)過(guò)程的廢棄物作為下一個(gè)過(guò)程的原料，建立利用廢棄物作為資源的觀念。在技術(shù)可能的條件下，考慮最經(jīng)濟(jì)的再生循環(huán)利用率。減少一次污染，把污染物盡量在過(guò)程內(nèi)部消化，控制排出循環(huán)過(guò)程以外的污染物總量。對(duì)那些不得不排出循環(huán)過(guò)程以外的污染物，應(yīng)設(shè)計(jì)污染處理流程，對(duì)污染物進(jìn)行治理，努力避免二次污染等。

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