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。

第1章绪论1
11环境材料的涵义1
111环境材料的提出1
112环境材料的涵义2
12环境材料的研究背景2
121材料的地位2
122环境对材料的作用3
123材料对环境的影响4
124环境材料与环境保护8
13环境材料学的研究内容与任务9
131环境材料学的定义9
132环境材料学的研究内容和研究
方法9
133环境材料学的任务10
14环境材料学的发展概况10
思考题11
参考文献12
第2章材料科学基本知识13
21材料的分类和组成14
211材料的分类14
212材料的要素15
213材料的组成16
22材料的结构22
221晶体22
222非晶体、准晶与液晶27
223材料的表面与界面29
23材料的性能31
231力学性能32
232热学性能33
233电学性能35
234光性能35
235磁性能36
24材料制备基础37
241材料的合成与加工37
242基于液相固相转变的材料制备37
243基于固相固相转变的材料制备39
244基于气相固相转变的材料制备40
思考题41
参考文献41
第3章材料的环境协调性评价42
31LCA方法的起源与进展研究42
311LCA的起源与发展42
312LCA的定义43
313LCA在国外的研究进展44
314LCA在国内的研究进展46
32材料的环境协调性评价
方法47
321常见的环境指标及其表达方法47
322环境材料与材料生命周期评价49
323材料的环境协调性评价的特点49
33材料的环境协调性评价过程50
331确定目标范围50
332清查分析51
333环境影响评价52
334评价结果解释53
思考题54
参考文献54
第4章材料的生态设计与理论55
41生态设计55
411可持续发展原理55
412材料设计57
413生态设计58
414产品和材料的生态设计60
42材料流理论和材料生产的资源效率63
421材料流理论63
422材料生产的资源效率65
423资源的综合利用66
43材料生态设计的基本原则和战略68
431生态设计的基本原则68
432生态设计的战略69
44生态设计的方法70
441LCA70
442检查清单法与矩阵法74
443MIPS*小化法75
444回顾法与宏观法77
45生态设计发展的4阶段模型79
思考题80
参考文献80
第5章材料的环境友好加工及制备82
51材料的环境友好加工及制备工艺82
511再循环利用技术82
512避害技术85
513控制技术86
514补救修补技术88
52清洁生产工艺和技术90
521清洁生产的概念和理论基础90
522清洁生产的内容94
523实现清洁生产的主要途径96
524清洁生产的评价99
思考题103
参考文献103
第6章环境治理功能材料与技术104
61环境净化材料104
611大气污染治理材料与技术104
612水体污染治理材料与技术107
613其他污染控制材料与技术113
62环境修复材料与技术114
621固体废物的处理与资源化114
622重金属污染的**116
623固沙材料及沙漠治理技术118
63环境替代材料120
631氯氟烃化合物替代材料120
632无磷洗涤剂的开发121
633石棉替代材料123
思考题125
参考文献125
第7章环境生物材料127
71环境生物材料简介127
72生物填料的分类及特点129
721定型固定式填料129
722悬挂式填料130
723悬浮式填料131
73生物滤料概述132
74水处理生物材料选择的基本原则134
741足够的机械强度134
742优越的物理性状135
743优良的稳定性135
744良好的表面带电特性及
亲疏水性135
745无毒性或**性136
75水处理生物材料136
751生物活性炭136
752生物陶粒140
753新型生物填料——菌丝球142
76生物絮凝剂147
761生物絮凝剂的起源及发展趋势147
762生物絮凝剂的特点和分类148
763生物絮凝剂的絮凝机理150
764生物絮凝剂的生产过程150
思考题151
参考文献151
第8章金属类环境材料153
81金属材料与生态环境153
811金属与资源153
812金属与能源159
813金属与生态环境破坏159
82金属材料的生态环境化162
821添加无毒无害元素162
822合金元素的选择164
823新钢种的开发165
83再生金属资源利用165
831废钢166
832再生铝168
833再生铜169
834再生铅172
835再生锌173
思考题174
参考文献174
第9章无机非金属类环境材料175
91无机非金属材料的分类及特点175
911分类175
912特点176
92无机非金属材料的生态环境化176
921传统无机非金属材料面临的生态
环境问题176
922无机非金属材料的生态环境化178
93生态建材181
931建材与环境181
932生态水泥和生态混凝土183
933净化和修复装饰装修材料187
94新型陶瓷190
941陶瓷与环境190
942新型陶瓷生态材料190
思考题193
参考文献193
第10章高分子环境材料194
101高分子材料的环境问题194
1011生产过程带来的环境问题194
1012使用过程带来的环境问题195
1013废弃后带来的环境问题195
102高分子材料的环境协调化技术195
1021源治理是实现高分子材料与环境
协调发展的根本195
1022高分子环境材料的发展方向197
103废旧高分子材料的再生循环技术198
1031废旧高分子材料的组成及分类198
1032废旧高分子材料的回收再循环
技术199
1033无回收再利用价值的废旧高分子
材料的处置技术201
104可降解高分子材料202
1041光降解高分子材料203
1042生物降解高分子材料204
1043光生物双降解高分子材料207
1044可降解高分子材料的应用与发展
前景208
105长寿命高分子材料209
1051建筑用高分子材料209
1052农用高分子材料211
思考题211
参考文献212
第11章复合材料的生态环境化213
111复合材料及其分类和品种213
1111复合材料的发展与特点213
1112复合材料的分类和品种214
112复合材料与环境215
1121复合材料对资源、能源和
环境的贡献215
1122复合材料对环境的影响和当前
存在的问题216
1123复合材料与环境协调的措施217
113复合材料的生态设计217
114复合材料的循环再生218
1141复合材料的回收218
1142复合材料的再生221
115具有环境意识的复合材料222
1151可降解复合材料222
1152废物复合材料223
1153液晶聚合物复合材料223
1154分子智能型复合材料223
1155梯度功能材料224
思考题225
参考文献225

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。