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1绪论1

1.1 环境材料概述及其学科发展1

1.1.1 环境材料的概念1

1.1.2 环境材料学的形成2

1.1.3 环境材料学形成是实现可持续发展的必然要求3

1.2 环境材料学主要内容3

1.3 环境材料学的学习方法4

1.3.1 环境材料学课程的特点4

1.3.2 学习方法4

1.4 环境材料应用与矿物环境材料5

1.4.1 矿物环境材料5

1.4.2 矿物材料特性6

1.4.3 非金属矿物材料的种类及制备6

1.4.4 非金属矿物环境材料的应用10

1.4.5 金属矿物材料的应用13

1.5 环境材料学的发展趋势13

1.6 环境材料对可持续发展的影响和作用14

思考题14

参考文献14

2环境材料与资源、能源和环境的相互影响16

2.1 材料在国民经济中的地位与发展16

2.2 资源使用与环境影响17

2.2.1 我国资源种类与分布17

2.2.2 环境材料的使用对水资源的影响18

2.2.3 环境材料对土壤资源的影响19

2.2.4 环境材料对矿产资源的影响20

2.3 能源使用与环境影响20

2.3.1 我国能源种类与分布20

2.3.2 我国能源使用与环境25

2.3.3 材料与能源、环境的相互关系27

2.4 材料的环境负荷27

2.4.1 材料生产中的资源消耗27

2.4.2 材料生产中的污染物排放28

思考题30

参考文献31

3环境材料的生命周期评价32

3.1 材料的环境负荷与环境指标32

3.1.1 材料的环境负荷评价32

3.1.2 材料的环境指标33

3.2 环境材料的生命周期评价与标准（LCA）34

3.2.1 环境材料的环境协调性指标34

3.2.2 经济性指标35

3.2.3 功能性指标36

3.3 环境材料生命周期评价（LCA）的框架与过程36

3.3.1 目的和调查范围设定36

3.3.2 清单分析36

3.3.3 环境影响评价37

3.3.4 结果解释37

3.4 环境材料的生命周期评价的应用39

思考题42

参考文献42

4环境材料的生态设计44

4.1 环境材料与可持续发展44

4.1.1 可持续发展观点的提出及其内涵44

4.1.2 材料产业的可持续发展45

4.1.3 产品设计的理念变化46

4.2 环境材料的生态设计理论47

4.2.1 生态设计的基本概念和内涵47

4.2.2 生态设计的原则和思路51

4.2.3 生态设计的主要内容52

4.3 环境材料的生态设计技术与方法54

4.3.1 系统设计54

4.3.2 模块化设计55

4.3.3 长寿命化设计58

4.3.4 再生设计60

4.3.5 仿生设计61

思考题61

参考文献61

5环境材料的环境友好加工与清洁生产63

5.1 环境材料的环境友好加工技术63

5.1.1 避害技术63

5.1.2 污染控制技术65

5.1.3 再循环利用技术66

5.1.4 补救修复技术68

5.1.5 生态工业技术68

5.2 环境材料的清洁生产工艺70

5.2.1 清洁生产的基本概念70

5.2.2 清洁生产的理论基础71

5.2.3 清洁生产的主要内容72

5.2.4 实现清洁生产的途径72

5.2.5 清洁生产技术的实践73

5.2.6 清洁生产发展过程中存在的问题76

思考题77

参考文献77

6土壤污染治理环境材料79

6.1 土壤污染及其主要污染物类型79

6.1.1 土壤污染的概念79

6.1.2 土壤污染的特点79

6.1.3 土壤污染的危害及其引发的环境效应80

6.1.4 土壤中的主要污染物类型81

6.2 土壤污染治理途径82

6.2.1 土壤重金属污染治理技术82

6.2.2 土壤有机物污染治理技术90

6.3 土壤污染治理环境材料95

6.3.1 土壤污染治理的无机材料95

6.3.2 土壤污染治理有机材料97

6.3.3 土壤污染治理生物材料98

6.3.4 土壤污染治理新型（综合）材料102

6.3.5 土壤治理环境材料应用103

思考题107

参考文献108

7大气污染治理环境材料111

7.1 大气污染主要类型及危害111

7.1.1 大气污染的主要类型111

7.1.2 大气污染的危害112

7.2 大气污染治理的技术途径117

7.2.1 颗粒物控制技术117

7.2.2 硫氧化物控制技术120

7.2.3 氮氧化物控制技术123

7.3 大气污染治理的环境材料126

7.3.1 吸附材料127

7.3.2 过滤材料130

7.3.3 催化材料133

思考题138

参考文献138

8水污染治理环境材料141

8.1 水污染与环境材料141

8.1.1 水污染来源与分类141

8.1.2 水污染治理中常用的环境材料142

8.2 水污染治理中的吸附材料142

8.2.1 活性炭142

8.2.2 沸石143

8.2.3 硅藻土144

8.3 水污染治理中的膜材料145

8.3.1 膜的简介145

8.3.2 微滤膜147

8.3.3 超滤膜148

8.3.4 纳滤膜150

8.3.5 反渗透膜151

8.4 水污染治理中的离子交换树脂151

8.4.1 阳离子交换树脂152

8.4.2 阴离子交换树脂153

8.5 水污染治理的微生物固定化材料154

8.6 水污染治理的其他材料156

8.6.1 腐植酸156

8.6.2 煤矸石157

思考题157

参考文献157

9腐植酸在环境治理中的应用160

9.1 腐植酸的来源及其种类161

9.1.1 腐植酸的来源161

9.1.2 腐植酸的提取164

9.1.3 腐植酸的命名165

9.2 腐植酸在改良土壤中的应用165

9.2.1 腐植酸在改良土壤中的应用165

9.2.2 腐植酸在农业和生产中的应用169

9.3 腐植酸在污染处理中的应用172

9.3.1 腐植酸在土壤污染治理中的应用172

9.3.2 腐植酸在污水治理中的应用173

9.3.3 腐植酸在废气净化及其他污染治理方面的应用174

思考题176

参考文献176

10炭材料在环境污染治理中的应用178

10.1 概述178

10.1.1 炭材料的分类与特性178

10.1.2 炭材料的制备与改性183

10.2 炭材料在土壤改良和污染治理中的应用190

10.2.1 土壤中的主要污染物190

10.2.2 传统炭材料在土壤污染治理中的应用191

10.2.3 新型炭材料在土壤污染治理中的应用191

10.3 炭材料在水污染治理中的应用194

10.3.1 水体中的主要污染物194

10.3.2 传统炭材料在水污染治理中的应用194

10.3.3 新型炭材料在水污染治理中的应用196

10.4 炭材料在大气污染治理中的应用200

10.4.1 大气中的主要污染物200

10.4.2 传统炭材料在大气污染治理中的应用201

10.4.3 新型炭材料在大气污染治理中的应用203

思考题206

参考文献206

11高分子保水材料在环境治理中的应用208

11.1 高分子保水材料研发与应用进展208

11.2 高分子保水材料合成技术途径208

11.3 高分子保水材料作用原理及其在水肥保持中的应用209

11.3.1 高分子保水材料的作用原理209

11.3.2 高分子保水材料在土壤水肥保持中的应用211

11.4 高分子保水材料在污染治理中的应用212

11.4.1 土壤重金属污染及其危害212

11.4.2 高分子保水剂与土壤重金属污染治理213

11.5 高分子保水材料发展趋势214

思考题214

参考文献214

12降解塑料材料在环境治理中的应用217

12.1 降解塑料开发的重要性217

12.2 降解塑料分类与特性218

12.2.1 降解塑料的用途218

12.2.2 降解塑料的分类219

12.2.3 降解塑料的特性222

12.2.4 降解塑料的降解机理222

12.3 降解塑料在环境治理中的应用225

12.3.1 降解塑料在防风固沙领域的应用——可降解沙障225

12.3.2 降解塑料在水土保持领域的应用——可降解地膜226

12.4 降解塑料的发展前景227

12.4.1 降解塑料市场概况228

12.4.2 降解塑料发展方向228

思考题230

参考文献230

13矿物材料在环境治理中的应用232

13.1 环境矿物材料的分类和特点232

13.1.1 环境矿物材料的分类232

13.1.2 环境矿物材料的特点232

13.2 天然矿物对污染物的基本净化原理233

13.3 天然环境矿物材料研究进展235

13.4 环境矿物材料的应用236

13.4.1 环境矿物材料在废水处理中的应用236

13.4.2 环境矿物材料在大气处理中的应用241

13.4.3 环境矿物材料在土壤处理中的应用242

13.5 环境矿物材料的发展前景243

思考题244

参考文献244