《普通高等教育“十二五”规划教材:能源与环境概论》从化石燃料、可再生能源和新能源三方面论述能源利用与环境效益之间的关系。在化石燃料方面,介绍了我国化石能源构成的特点,以及煤、石油、天然气利用过程中产生的环境问题,减少和控制化石燃料利用产生污染的途径,国内外化石燃料清洁利用技术的*新发展状况和研究方向。在可再生能源方面,介绍了太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能利用技术,新能源领域*新的研究成果,使学生了解该领域的前沿知识,认识到可再生能源利用在环境保护方面的巨大优势。在新能源方面,介绍了核能发展现状、现阶段利用技术和发展前景,为学生后期专业课的学习奠定基础。此外,《普通高等教育“十二五”规划教材:能源与环境概论》涵盖了能源利用过程中各种节能技术,以及实际工程应用中的节能措施,使学生从能源生产环节和能源利用环节清晰地了解能源与环境之间的效应,为交叉学科专业的专业课学习打下良好的基础。同时,将可持续发展的内涵与特征、相关法律法规予以介绍,为从事能源与环境领域科研人员提供参考。
《普通高等教育“十二五”规划教材:能源与环境概论》既可作为能源动力工程、环境工程、新能源等专业的入门教

能源与环境是当今世界发展的两大主题,更是关系到可持续发展的重大问题。能源是人类存在与社会发展的物质基础,是经济持续稳定发展和人民生活质量提高的重要保障。环境是人类社会赖以生存的大气、土壤、水、地质和生物等诸多因素的总和,是影响人类**健康和社会可持续发展的关键要素。能源短缺、环境污染是当今社会面临的主要难题,利用清洁能源、保护地球环境成为21世纪科学发展的一大课题。
能源科学与环境科学,既自成体系,又相互交叉。能源科学是研究能源在勘探、开采、运输、转化、存储和利用过程中的基本规律及其应用的科学。环境科学是研究人类社会发展活动与环境演化规律之间相互作用关系,寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法的科学。进入新世纪以来,解决能源、环境与可持续发展等问题无法孤立地开展研究和应用,需要借助多学科的理论和方法,能源与环境学科之间的交叉、渗透和融合愈来愈密切,本书着重体现能源与环境科学的交叉、集成与综合的特色。
全书分为8章,第1章绪论部分介绍能源与环境各自问题及相互关系,第2章主要阐述能源利用导致的温室效应,第3章论述化石能源利用导致的环境污染及防护,第4章论述了可再生能源对环境保护的贡献,第5章阐述核能及其对环境的影响,第6章论述了能源利用与水污染的关系,第7章阐述节能技术对环境保护的贡献,第8章主要论述能源、环境与可持续发展的辩证关系。
参加本书编写的人员及分工包括:李润东(第1章和第5章的一部分)、可欣(第1章和第6章的一部分)、张昀(第2章)、栾敬德(第3章)、沈飞(第4章)、张海军(第5章的一部分)、王伟云(第6章的一部分)、邓春健(第7章)、袁海荣(第8章)。
本书既可作为能源动力工程、环境工程、新能源等专业的入门教材,又可作为引导一般工科学生了解能源与环境科学的选修教材。
限于编者水平,本书难免有疏漏和错误之处,敬请读者不吝赐教,以求修正、完善与提高。

编者2013年6

第1章 绪论
1.1 能源利用与能源问题
1.1.1 能源及其分类
1.1.2 全球能源资源利用现状及存在问题
1.1.3 中国能源资源发展现状及存在的问题
1.2 环境与环境问题
1.2.1 环境及其组成
1.2.2 环境要素与环境质量
1.2.3 环境问题的产生与发展
1.2.4 全球性环境问题
1.3 能源利用与环境保护
1.3.1 能源开发引起的环境问题
1.3.2 能源利用过程中引起的环境问题
1.3.3 能源与环境协调发展
思考题
参考文献
第2章 温室效应
2.1 温室效应的概念
2.2 温室效应气体
2.2.1 二氧化碳(CO2)
2.2.2 甲烷(CH4)
2.2.3 一氧化二氮(N2O)
2.2.4 对流层臭氧(O3)
2.2.5 氯氟烃(CFCs)
2.3 温室效应作用
2.3.1 气候变暖
2.3.2 海平面上升
2.3.3 水分平衡变化
2.3.4 影响热带气旋
2.3.5 农业的变化
2.4 温室效应控制
2.4.1 改变能源结构
2.4.2 提高能源利用效率
2.4.3 节约能源
2.4.4 清洁能源和可再生能源
2.4.5 防止滥砍滥伐,增加绿色植物
2.4.6 CO2的分离回收、储存和利用
2.4.7 温室效应控制的其他对策
2.5 我国二氧化碳的排放及其对环境、经济的影响
2.5.1 我国的能源构成及二氧化碳排放
2.5.2 我国各地区二氧化碳的排放量
2.6 我国对减排二氧化碳所做的努力及应对措施
2.6.1 提高能源效率和节约能源
2.6.2 开发替代能源
2.6.3 林业系统
2.6.4 人口控制
2.6.5 建立法规政策
2.7 我国减排二氧化碳的应对措施
2.7.1 我国控制CO2的指导战略
2.7.2 减排二氧化碳的洁净煤技术
2.7.3 改变能源消费结构、开发替代能源
2.7.4 提高能源利用率和节能
2.7.5 林业部门CO2控制
2.7.6 农业部门CO2控制
2.7.7 交通部门减排CO2的措施
思考题
参考文献
第3章 化石能源与环境保护
3.1 煤炭
3.1.1 煤的组成与品质
3.1.2 煤的工业分析和元素组成
3.1.3 煤的分类
3.1.4 煤炭资源
3.1.5 煤炭利用带来的环境问题
3.2 石油
3.2.1 石油的形成与分类
3.2.2 石油的加工
3.2.3 石油资源
3.2.4 石油消费
3.2.5 石油利用带来的环境问题
3.3 天然气
3.3.1 天然气的特性
3.3.2 天然气的用途
3.3.3 天然气资源
3.3.4 天然气消费
3.3.5 天然气利用带来的环境问题
3.4 硫氧化物生成机理及控制排放的技术
3.4.1 硫氧化物
3.4.2 燃料燃烧过程硫氧化物的形成
3.4.3 燃烧脱硫与煤炭转化
3.4.4 燃烧过程脱硫
3.5 氮氧化物排放及控制机理
3.5.1 氮氧化物的危害
3.5.2 燃烧NOx的生成机理
3.5.3 燃烧氮氧化物的治理
3.5.4 排烟脱氮
3.6 颗粒物与重金属
3.6.1 颗粒物的特征及危害
3.6.2 燃烧烟尘的生成机理和生成量
3.6.3 颗粒物中重金属
思考题
参考文献
第4章 可再生能源与环境保护
4.1 太阳能热利用技术
4.1.1 太阳能集热器
4.1.2 太阳能热水器
4.1.3 太阳能房屋供热系统
4.1.4 太阳炉灶
4.1.5 太阳能干燥
4.1.6 太阳能制冷
4.1.7 太阳能光电转化
4.2 生物质能利用技术
4.2.1 直接燃烧
4.2.2 生物质热解技术
4.2.3 生物质气化技术
4.2.4 厌氧消化技术
4.2.5 乙醇转化技术
4.2.6 生物柴油技术
4.2.7 生物制氢技术
4.2.8 生物质压缩成型技术
4.3 风能
4.3.1 风能资源基本概念与表征
4.3.2 风力机的主要类型
4.3.3 风力机的应用
4.4 水能
4.4.1 水力发电基础知识
4.4.2 水力发电的基本原理
4.4.3 水电站的分类与小水电站的类型
4.4.4 小水电的建站途径
4.5 地热能
4.5.1 地热采暖、供热和供热水
4.5.2 地源热泵
4.5.3 地热发电
4.5.4 地热能在各行业中的应用
4.6 海洋能
4.6.1 潮汐能及其开发利用
4.6.2 波浪能及其开发利用
4.6.3 海洋温差能及其开发利用
4.7 可再生能源利用与环境保护
4.7.1 可再生能源开发利用与可持续发展
4.7.2 可再生能源的适宜性
4.7.3 理性发展可再生能源技术
思考题
参考文献
第5章 核能
5.1 核能及核电发展史
5.1.1 核能
5.1.2 核能发展史
5.1.3 核电
5.2 核能发电原理
5.2.1 基本概念
5.2.2 核能发电原理
5.3 核反应堆与核电站
5.3.1 核反应堆
5.3.2 核电站
5.4 核电利用的**性
5.4.1 核电与核弹
5.4.2 核电站放射性影响
5.4.3 核电**性原则
5.4.4 反应堆的**设计
5.4.5 反应堆的工程**防护
5.5 核废料处理
5.5.1 核电站废物的来源
5.5.2 核电站废物的管理系统
5.5.3 核电站废物的处理方法
5.6 核辐射与防护
5.6.1 核辐射
5.6.2 核辐射的危害
5.6.3 核辐射的防护
思考题
参考文献
第6章 能源利用与水污染**
6.1 水污染及污染源
6.2 工业废水的成分和性质
6.2.1 工业废水水质指标
6.2.2 工业废水的成分和性质
6.3 水污染控制的基本原则及方法
6.3.1 水污染控制的基本原则
6.3.2 废水处理基本方法概述
6.3.3 物理处理方法和设备
6.3.4 化学处理法
6.3.5 物理化学处理法
6.3.6 生物处理法
6.4 循环冷却水的处理与污水回用
6.4.1 循环冷却水的处理
6.4.2 污水回用
思考题
参考文献
第7章 节能技术与环境保护
7.1 节能技术的基础知识
7.1.1 节能定义
7.1.2 节能的必要性及意义
7.1.3 节能的内容
7.1.4 节能的层次及准则
7.1.5 节能的方法及措施
7.2 能源利用环节
7.2.1 能源定义及基本概念
7.2.2 主要的能量转换过程
7.3 能源利用分析
7.3.1 能量平衡法
7.3.2 分析法
7.4 能量梯级利用
7.4.1 热能梯级利用概述
7.4.2 狭义总能系统应用方式
7.5 余热利用技术
7.5.1 余热资源概念、分类及回收方法
7.5.2 余热利用的原则
7.5.3 余热资源回收利用技术
7.6 建筑节能
7.6.1 建筑节能概述
7.6.2 建筑设计节能技术
7.6.3 建筑结构节能技术
7.7 交通节能技术
7.7.1 内燃机节油技术
7.7.2 替代燃料油技术
7.7.3 汽车整身节能技术
7.8 城市与民用节能
思考题
参考文献
第8章 能源与环境可持续发展
8.1 能源利用与可持续发展
8.2 环境保护与可持续发展
8.2.1 环境管理与规划
8.2.2 环境保护的对象和类型
8.3 可持续发展战略与政策
8.3.1 可持续发展
8.3.2 可持续发展战略的提出
8.3.3 可持续发展的政策
8.3.4 与可持续发展有关的立法
思考题
参考文献