环境材料概论
当前位置:首页 > 工业技术 > 一般工业技术 > 环境材料概论
出版社:化学工业出版社
出版日期:2010-8
ISBN:9787122006264
作者:冯奇,马放,冯玉杰
页数:227页
前言
前言 人类经济和社会的发展常常以扩大开发自然资源和无偿利用环境作为发展模式，这一方面创造了空前巨大的物质财富和前所未有的社会文明，另一方面也造成了全球性自然环境的破坏。资源与能源是制造材料和推动材料发展的两大支柱。同时，材料的生产和使用过程也会带来众多的环境问题。因而，传统材料的生态化和开发新型生态材料以缓解日益恶化的环境问题，即材料与环境如何协调发展的问题日益受到人们的重视，出现了"环境材料（ecomaterial）“的概念和环境材料学这一新兴的交叉学科，要求材料在满足使用性能要求的同时具有良好的全寿命过程的环境协调性，赋予材料及材料产业以环境协调功能。环境材料是未来新材料的重要方面之一。开发既有良好的使用性能，又具有较高的资源利用率，且对生态环境无副作用的新材料及其制品是未来的迫切需要。环境材料学的研究将促进环境材料的进一步发展，能够更有效地利用有限的资源和能源，尽可能地减少环境负荷，实现材料产业和人类社会的可持续发展。 本书从材料和环境的关系着手，介绍了材料在国民经济发展中的作用，材料对资源、能源的消耗和对环境的影响，阐述了材料的环境协调化和再生循环的意义。本书尤其倡导环境材料意识，倡导人们在充分考虑环境问题的基础上，从追求物质丰富、生活舒适逐步过渡到与环境的协调共存，能够用环境材料的视角观察、思考问题，使全民参与到保护环境的行动中，这将有利于保护环境，促进人类社会的可持续发展。如果本书在这方面有所作用，这将是作者十分欣慰的事情。 本书还介绍了虽然环境材料在加工、制造、使用和再生过程中，具有最低环境负荷、最大使用功能的特点而日益成为当今人类所需的材料，但是目前尚需进一步建立和完善环境材料的基础理论、评价体系，进一步加强材料的长寿命设计和材料的再生循环利用，以提高资源利用效率；指出环境材料技术能够有效地利用有限的资源和能源，尽可能地减少环境负荷，是实现材料产业和人类社会可持续发展的理论和技术基础；并阐明在生态环境材料未来的研究开发中，应当注意的几方面问题。 本书的目的还在于系统全面地介绍各类环境材料，如环境生物材料、金属类环境材料、无机非金属类环境材料、高分子环境材料以及复合材料的生态环境化等，使读者较系统地了解材料在开发、应用、制备、加工、再生等过程中对环境造成了哪些影响，达到自觉地研究开发环境材料和积极主动地使用环境材料，从而保护环境的目的。某些环境材料其环境功能的体现离不开技术与工程的支持，需要一定的技术作为基础，所以，本书的一些章节结合该种材料的特点，介绍了一些与材料相关的技术与工程特点。 本书可作为环境、材料、生态及相关专业的大学生和研究生的教材或教学参考书，也可以作为建筑、化工、化学、生物、机械、汽车、土木和水利等专业工程技术人员的培训、自学教材或参考书，还可供相关专业科研、工程技术人员参考阅读。 本书在撰写过程中，得到了城市水质保障与资源可持续利用国家重点实验室和黑龙江环境生物技术重点实验室的大力支持，对此深表谢意。全书共分11章，第1章由马放和冯奇编写，第3章由冯玉杰和孙清芳编写，第4章由冯奇和姚杰编写，第5章由冯玉杰和武晓威编写，第6章由冯玉杰和王健、刘延坤编写，第7章由马放、邱珊和王晨编写，第8章由冯奇和沃原编写，第10章由冯奇和杨基先编写，第2章、第9章和第11章由冯奇编写，书中部分图表由邱珊、沃原、寇相全、李昕、于明瑞绘制，全书由马放和冯奇统稿。 环境材料是20世纪90年代新兴的一门学科，尚没有建立健全的体系，所以部分内容仍不成熟，目前处于探索阶段，再加上作者学识有限，不妥之处，欢迎广大读者批评指正。 作者2007年6月
书籍目录
第1章 绪论 1．1 环境材料的涵义 1．1．1 环境材料的提出 1．1．2 环境材料的涵义 1．2 环境材料的研究背景 1．2．1 材料的地位 1．2．2 环境对材料的作用 1．2．3 材料对环境的影响 1．2．4 环境材料与环境保护 1．3 环境材料学的研究内容与任务 1．3．1 环境材料学的定义 1．3．2 环境材料学的研究内容和研究方法 1．3．3 环境材料学的任务 1．4 环境材料学的发展概况 思考题 参考文献第2章 材料科学基本知识 2．1 材料的分类和组成 2．1．1 材料的分类 2．1．2 材料的要素 2．1．3 材料的组成 2．2 材料的结构 2．2．1 晶体 2．2．2 非晶体、准晶与液晶 2．2．3 材料的表面与界面 2．3 材料的性能 2．3．1 力学性能 2．3．2 热学性能 2．3．3 电学性能 2．3．4 光性能 2．3．5 磁性能 2．4 材料制备基础 2．4．1 材料的合成与加工 2．4．2 基于液相一固相转变的材料制备 2．4．3 基于固相一固相转变的材料制备 2．4．4 基于气相一固相转变的材料制备 思考题 参考文献第3章 材料的环境协调性评价 3．1 LCA方法的起源与进展研究 3．1．1 LCA的起源与发展 3．1．2 LCA的定义 3．1．3 LCA在国外的研究进展 3．1．4 LCA在国内的研究进展 3．2 材料的环境协调性评价方法 3．2．1 常见的环境指标及其表达方法 3．2．2 环境材料与材料生命周期评价 3．2．3 材料的环境协调性评价的特点 3．3 材料的环境协调性评价过程 3．3．1 确定目标范围， 3．3．2 清查分析 3．3．3 环境影响评价 3．3．4 评价结果解释 思考题 参考文献第4章 材料的生态设计与理论 4．1 生态设计 4．1．1 可持续发展原理 4．1．2 材料设计 4．1．3 生态设计 4．1．4 产品和材料的生态设计 4．2 材料流理论和材料生产的资源效率 4．2．1 材料流理论 4．2．2 材料生产的资源效率 4．2．3 资源的综合利用 4．3 材料生态设计的基本原则和战略 4．3．1 生态设计的基本原则 4．3．2 生态设计的战略 4．4 生态设计的方法 4．4．1 LCA 4．4．2 检查清单法与矩阵法 4．4．3 MIPS最小化法 4．4．4 回顾法与宏观法 4．5 生态设计发展的4阶段模型 思考题 参考文献第5章 材料的环境友好加工及制备 5．1 材料的环境友好加工及制备工艺 5．1．1 再循环利用技术 5．1．2 避害技术 5．1．3 控制技术 5．1．4 补救修补技术 5．2 清洁生产工艺和技术 5．2．1 清洁生产的概念和理论基础 5．2．2 清洁生产的内容 5．2．3 实现清洁生产的主要途径 5．2．4 清洁生产的评价 思考题 参考文献第6章 环境治理功能材料与技术 6．1 环境净化材料 6．1．1 大气污染治理材料与技术 6．1．2 水体污染治理材料与技术 6．1．3 其他污染控制材料与技术 6．2 环境修复材料与技术 6．2．1 固体废物的处理与资源化 6．2．2 重金属污染的防治 6．2．3 固沙材料及沙漠治理技术 6．3 环境替代材料 6．3．1 氯氟烃化合物替代材料 6．3．2 无磷洗涤剂的开发 6．3．3 石棉替代材料 思考题 参考文献第7章 环境生物材料 7．1 环境生物材料简介 7．2 生物填料的分类及特点 7．2．1 定型固定式填料 7．2．2 悬挂式填料 7．2．3 悬浮式填料 7．3 生物滤料概述 7．4 水处理生物材料选择的基本原则 7．4．1 足够的机械强度 7．4．2 优越的物理性状 7．4．3 优良的稳定性 7．4．4 良好的表面带电特性及亲疏水性 7．4．5 无毒性或抑制性 7．5 处理生物材料 7．5．1 生物活性炭 7．5．2 生物陶粒 7．5．3 新型生物填料——菌丝球 7．6 生物絮凝剂 7．6．1 生物絮凝剂的起源及发展趋势 7．6．2 生物絮凝剂的特点和分类 7．6．3 生物絮凝剂的絮凝机理 7．6．4 生物絮凝剂的生产过程 思考题 参考文献第8章 金属类环境材料 8．1 金属材料与生态环境 8．1．1 金属与资源 8．1．2 金属与能源 8．1．3 金属与生态环境破坏 8．2 金属材料的生态环境化 8．2．1 添加无毒无害元素 8．2．2 合金元素的选择 8．2．3 新钢种的开发 8．3 再生金属资源利用 8．3．1 废钢 8．3．2 再生铝 8．3．3 再生铜 8．3．4 再生铅 8．3．5 再生锌 思考题 参考文献第9章 无机非金属类环境材料 9．1 无机非金属材料的分类及特点 9．1．1 分类 9．1．2 特点 9．2 无机非金属材料的生态环境化 9．2．1 传统无机非金属材料面临的生态环境问题 9．2．2 无机非金属材料的生态环境化 9．3 生态建材 9．3．1 建材与环境 9．3．2 生态水泥和生态混凝土 9．3．3 净化和修复装饰装修材料 9．4 新型陶瓷 9．4．1 陶瓷与环境 9．4．2 新型陶瓷生态材料 思考题 参考文献第10章 高分子环境材料 10．1 高分子材料的环境问题 10．1．1 生产过程带来的环境问题 10．1．2 使用过程带来的环境问题 10．1．3 废弃后带来的环境问题10．2 高分子材料的环境协调化技术 10．2．1 源治理是实现高分子材料与环境协调发展的根本 10．2．2 高分子环境材料的发展方向10．3 废旧高分子材料的再生循环技术 10．3．1 废旧高分子材料的组成及分类 10．3．2 废旧高分子材料的回收再循环技术 10．3．3 无回收再利用价值的废旧高分子材料的处置技术 10．4 可降解高分子材料 10．4．1 光降解高分子材料 10．4．2 生物降解高分子材料 10．4．3 光一生物双降解高分子材料 10．4．4 可降解高分子材料的应用与发展前景 10．5 长寿命高分子材料 10．5．1 建筑用高分子材料 10．5．2 农用高分子材料 思考题 参考文献第11章 复合材料的生态环境化 11．1 复合材料及其分类和品种 11．1．1 复合材料的发展与特点 11．1．2 复合材料的分类和品种 11．2 复合材料与环境 11．2．1 复合材料对资源、能源和环境的贡献 11．2．2 复合材料对环境的影响和当前存在的问题 11．2．3 复合材料与环境协调的措施 11．3 复合材料的生态设计 11．4 复合材料的循环再生 11．4．1 复合材料的回收 11．4．2 复合材料的再生 11．5 具有环境意识的复合材料 11．5．1 可降解复合材料 11．5．2 废物复合材料 11．5．3 液晶聚合物复合材料 11．5．4 分子智能型复合材料 11．5．5 梯度功能材料思考题参考文献
作者简介
环境材料是未来新材料的一个重要方面已毋庸置疑，更是人类保护生存环境、实现材料工业可持续发展的有效途径。开发既有良好的使用性能，又具有较高的资源利用率，且对生态环境无副作用的新材料及其制品将是现实的一种迫切需要。
本书共分11章，主要介绍了材料产业与生态环境的关系、材料科学的基本知识、材料的环境协调性评价、材料的生态设计与理论、材料的环境友好加工及制备、环境治理功能材料与技术等，另外，还介绍了环境生物材料、金属类环境材料、无机非金属类环境材料、高分子环境材料以及复合材料的生态环境化的研究现状和发展趋势。
本书可作为环境、材料、生态及相关专业的大学生和研究生的教材或教学参考书，也可以作为建筑、化工、化学、生物、机械、汽车、土木和水利等专业工程技术人员的培训、自学教材或参考书；还可供相关专业科研、工程技术人员参考阅读。
图书封面
