發(fā)展低碳經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟是產(chǎn)業(yè)的目標,也是社會的需求。要實現(xiàn)這一影響至為深遠的目標,必然要涉及各種各樣的材料,對它們的質(zhì)量和性能也會提出各種各樣的要求,然而最根本的要求無疑是發(fā)展環(huán)境友好的材料。在提倡構(gòu)建“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”和諧社會的大前提下,材料的環(huán)境友好化和高值化研發(fā)具有重要的學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)和社會價值。環(huán)境友好材料的發(fā)展,涉及化學(xué)、化工、材料科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程等多個學(xué)科,有些已成為學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)前沿。
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發(fā)展低碳經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟是產(chǎn)業(yè)的目標,也是社會的需求。要實現(xiàn)這一影響至為深遠的目標,必然要涉及各種各樣的材料,對它們的質(zhì)量和性能也會提出各種各樣的要求,然而最根本的要求無疑是發(fā)展環(huán)境友好的材料。在提倡構(gòu)建“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”和諧社會的大前提下,材料的環(huán)境友好化和高值化研發(fā)具有重要的學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)和社會價值。環(huán)境友好材料的發(fā)展,涉及化學(xué)、化工、材料科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程等多個學(xué)科,有些已成為學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)前沿。
環(huán)境友好材料不僅注重材料的使用性和功能性,其定義還涵蓋了材料在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中盡可能減少能源和資源消耗以及材料的整個生命周期中的環(huán)境友好性。進入21世紀,我國面臨著更加嚴峻的材料與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展問題,很多學(xué)者為此付出了艱辛的勞動,取得了一系列科研成果,促進了環(huán)境友好材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
我和該叢書的主編福建師范大學(xué)陳慶華教授的相識緣于對綠色化學(xué)問題的討論。2002年在福州的一次會議中他向我提及他所申請的“可環(huán)境消納塑料”項目獲得了國家“十五”科技攻關(guān)計劃的資助,項目所包含的一些新穎的理念和思想,尤其是對環(huán)境友好塑料材料的定義、學(xué)科背景、分類、發(fā)展前景等所作的深入的思考,引起了我的興趣。2007年在福建省舉辦的“6.1 8”中國·海峽項目成果交易會上,了解到他組建了“福建省改性塑料技術(shù)開發(fā)基地”,專門從事“環(huán)境友好塑料”產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和成果推廣工作。在他倡導(dǎo)主辦的“第三屆中國塑料與環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研討會”上,他進一步擴展了“可環(huán)境消納塑料”的概念,以“經(jīng)濟性、功能性、環(huán)境協(xié)調(diào)性和舒適性”等四要素作為材料與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合評判原則。
目 錄
《環(huán)境友好材料叢書》序
序 一
序 二
序 三
前 言
第一篇 材料與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的幾個基本概念
第一章 資源、能源、材料與生態(tài)環(huán)境 2
本章導(dǎo)讀 2
第一節(jié) 資源、能源支撐著材料的發(fā)展 2
第二節(jié) 材料對生態(tài)環(huán)境的雙重效應(yīng) 8
第三節(jié) 材料科學(xué)對人類文明的貢獻 12
第四節(jié) 材料與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展目標 13
第五節(jié) 環(huán)境友好材料的定義及研究內(nèi)容 15
第六節(jié) 材料與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的哲學(xué)思考 17
習(xí)題與思考 21
參考文獻 21
第二章 清潔生產(chǎn)與綠色化學(xué) 22
本章導(dǎo)讀 22
第一節(jié) 清潔生產(chǎn)與IS014000國際認證體系 22
第三節(jié) 實施清潔生產(chǎn)促進化工材料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展 26
第三節(jié) 綠色化學(xué)的現(xiàn)實意義 28
習(xí)題與思考 32
參考文獻 32
第三章 循環(huán)經(jīng)濟與節(jié)能減排 33
本章導(dǎo)讀 33
第一節(jié) 循環(huán)經(jīng)濟在經(jīng)濟社會活動中的作用 33
第二節(jié) 節(jié)能減排的目標與技術(shù)進步 37
第三節(jié) 節(jié)能減排與循環(huán)經(jīng)濟的關(guān)聯(lián)度 38
第四節(jié) 節(jié)能減排與低碳經(jīng)濟 41
第五節(jié) 節(jié)能減排與環(huán)境友好材料 42
習(xí)題與思考 47
參考文獻 47
第四章 產(chǎn)晶生命周期分析與綠色壁壘 49
本章導(dǎo)讀 49
第一節(jié) 生命周期評價(LCA)概述 49
第三節(jié) LCA在環(huán)境友好材料設(shè)計中的應(yīng)用前景 53
第三節(jié) 綠色壁壘的主要內(nèi)容 59
第四節(jié) 材料領(lǐng)域的應(yīng)對措施和發(fā)展機遇 64
習(xí)題與思考 68
參考文獻 68
第五章 生態(tài)設(shè)計與再利用設(shè)計 69
本章導(dǎo)讀 69
第一節(jié)能源和資源危機催生產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計 69
第三節(jié) 產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計和再利用設(shè)計原理 72
第二節(jié) 應(yīng)用產(chǎn)品再利用設(shè)計的成功范例 75
習(xí)題與思考 77
參考文獻 78
第六章 固體綜合利用與治理 79
本章導(dǎo)讀 79
第一節(jié) 固體廢物回收處置是循環(huán)經(jīng)濟的要求 79
第二節(jié) 有回收再利用價值的材料的處置技術(shù) 82
第三節(jié) 無回收再利用價值的材料的環(huán);幹眉夹g(shù) 83
習(xí)題與思考 86
參考文獻 87
第七章 工業(yè)生態(tài)學(xué)、生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)與靜脈產(chǎn)業(yè) 88
本章導(dǎo)讀 88
第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)的本質(zhì) 88
第二節(jié) 生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)的方案 90
第三節(jié) 靜脈產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路 94
第四節(jié) 環(huán)境友好材料理念在化工園區(qū)構(gòu)建中應(yīng)用 98
習(xí)題與思考 101
參考文獻 102
第八章 綠色消費與食品安全 103
本章導(dǎo)讀 103
第一節(jié) 綠色消費理念的形成和社會背景 103
第二節(jié) 我國主要綠色產(chǎn)品的現(xiàn)狀分析 107
第二節(jié) 食品安全的現(xiàn)狀和解決方案 110
習(xí)題與思考 113
參考文獻 113
第二篇 環(huán)境友好材料的配方設(shè)計原則
第一章 性價比優(yōu)良環(huán)境友好材料 116
本章導(dǎo)讀 116
第一節(jié) 性價比優(yōu)良環(huán)境友好材料的定義 116
第二節(jié) 實現(xiàn)環(huán)境友好材料性價比優(yōu)良的途徑及關(guān)鍵技術(shù) 117
第三節(jié) 實現(xiàn)環(huán)境友好材料性價比優(yōu)良的關(guān)鍵技術(shù) 119
習(xí)題與思考 122
參考文獻 122
第二章 長壽命環(huán)境友好材料 124
本章導(dǎo)讀 124
第一節(jié) 無機非金屬類長壽命環(huán)境友好材料 124
第二節(jié) 金屬類長壽命環(huán)境友好材料 127
第三節(jié) 有機高分子類長壽命環(huán)境友好材料 130
習(xí)題與思考 131
參考文獻 132
第三章 采用清潔方法生產(chǎn)的環(huán)境友好材料 133
本章導(dǎo)讀 133
第一節(jié) 實現(xiàn)材料清潔生產(chǎn)的基本理念 133
第二節(jié) 采用清潔方法生產(chǎn)的環(huán)境友好材料實例 135
習(xí)題與思考 138
參考文獻 138
第四章 低能耗環(huán)境友好材料 140
本章導(dǎo)讀 140
第一節(jié) 低能耗環(huán)境友好材料概念的提出及其重要意義 140
第二節(jié) 低能耗環(huán)境友好材料的再認識 142
習(xí)題與思考 148
參考文獻 148
第五章 可回收再利用環(huán)境友好材料 149
本章導(dǎo)讀 149
第一節(jié) 可回收再利用環(huán)境友好材料的內(nèi)涵 149
第二節(jié) 材料的回收再利用技術(shù) 150
第三節(jié) 可回收再利用環(huán)境友好材料的重大作用 151
第四節(jié) 發(fā)展可回收再利用環(huán)境友好材料的措施和展望 152
習(xí)題與思考 153
參考文獻 153
第六章 可環(huán)境消細環(huán)境友好材料 154
本章導(dǎo)讀 154
第一節(jié) 可環(huán)境消納環(huán)境友好材料的定義及評價方法 154
第二節(jié) 可環(huán)境消納環(huán)境友好材料開發(fā)及應(yīng)用實例 155
第三節(jié) 可環(huán)境消納環(huán)境友好材料存在的問題及發(fā)展前景 159
習(xí)題與思考 159
參考文獻 159
第二篇 環(huán)境友好材料的主要品種
第一章 可再生天然材料 162
本章導(dǎo)讀 162
第一節(jié) 木材 162
第三節(jié) 竹材 166
第三節(jié) 纖維素 169
第四節(jié) 甲殼素和殼聚糖 172
第五節(jié) 淀粉 175
第六節(jié) 天然漆 176
第七節(jié) 杜仲膠 177
習(xí)題與思考
參考文獻 180
第二章 仿生材料 181
本章導(dǎo)讀 181
第一節(jié) 仿生材料學(xué)概述 181
第二節(jié) 仿生材料的研究現(xiàn)狀 184
習(xí)題與思考
參考文獻 192
第三章 智能材料 193
本章導(dǎo)讀 193
第一節(jié) 智能材料的定義及主要種類 193
第二節(jié) 智能材料應(yīng)用現(xiàn)狀 197
習(xí)題與思考 202
參考文獻 202
第四章 納米材料 203
本章導(dǎo)讀 203
第一節(jié) 納米材料基本知識 203
第三節(jié) 納米材料的制備 205
第三節(jié) 納米技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 207
習(xí)題與思考 211
參考文獻 211
第五章 環(huán)境友好高分子材料 212
本章導(dǎo)讀 212
第一節(jié) 高分子材料的歷史與作用 212
第三節(jié) 高分子材料的分類 215
第二節(jié) 環(huán)境友好高分子材料 218
習(xí)題與思考 225
參考文獻 226
第六章 環(huán)境友好有色金屬材料 227
本章導(dǎo)讀 227
第一節(jié) 有色金屬材料分類 227
第二節(jié) 有色金屬再生材料 229
第三節(jié) 有色金屬材料應(yīng)用中的主要問題 232
第四節(jié) 環(huán)境友好有色金屬材料研發(fā) 234
第五節(jié) 我國有色金屬材料發(fā)展戰(zhàn)略 237
習(xí)題與思考 239
參考文獻 239
第七章 生態(tài)建筑裝飾材料 240
本章導(dǎo)讀 240
第一節(jié) 建筑裝飾材料概述 240
第二節(jié) 建筑裝飾材料與環(huán)境 242
第三節(jié) 生態(tài)建筑裝飾材料 247
習(xí)題與思考 251
參考文獻 251
第八章 綠色包裝材料 252
本章導(dǎo)讀 252
第一節(jié) 包裝材料概述 252
第二節(jié) 綠色包裝材料及其生態(tài)設(shè)計 253
習(xí)題與思考 259
參考文獻 259
第九章 環(huán)境修復(fù)材料 260
本章導(dǎo)讀 260
第一節(jié) 環(huán)境修復(fù)材料的分類 260
第二節(jié) 土壤修復(fù)材料 261
第三節(jié) 大氣修復(fù)材料 263
第四節(jié) 廢水修復(fù)材料 266
習(xí)題與思考 268
參考文獻 268
第四篇 產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計和綜合回收利用
第一章 電子電器類產(chǎn)晶生態(tài)設(shè)計及綜合回收利用 272
本章導(dǎo)讀 272
第一節(jié) 電子電器產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史和環(huán)境友好塑料的應(yīng)用 272
第二節(jié) 電子電器類產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計和回收再利用技術(shù) 277
第三節(jié) 電子電器類產(chǎn)品基本組成和綜合回收利用 286
習(xí)題與思考 290
參考文獻 290
第二章 汽車工業(yè)的生態(tài)設(shè)計和結(jié)合回收利用 291
本章導(dǎo)讀 291
第一節(jié) 汽車工業(yè)的生態(tài)設(shè)計及基于回收的再利用設(shè)計 291
第二節(jié) 汽車拆解技術(shù)及綜合回收利用 294
習(xí)題與思考 301
參考文獻 301
第三章 固體廢物污染控制與資酒再利用 302
本章導(dǎo)讀 302
第一節(jié) 源頭削減固體廢物的措施及成效 302
第二節(jié) 固體廢物的收集及分類 307
第三節(jié) 固體廢物的資源化和無害化處置技術(shù) 311
習(xí)題與思考 317
參考文獻 317
第四章 廢舊高分子材料的綜合回收利用 318
本章導(dǎo)讀 318
第一節(jié) 高分子材料構(gòu)建的產(chǎn)品系統(tǒng)的生態(tài)設(shè)計 318
第二節(jié) 廢舊塑料的綜合回收利用 325
第三節(jié) 廢舊橡膠的綜合國收利用 328
第四節(jié) 廢舊纖維的綜合回收利用 330
習(xí)題與思考 332
參考文獻 332
第五章 有色金屬再生循環(huán)利用 333
本章導(dǎo)讀 333
第一節(jié) 有色金屬再生循環(huán)利用的經(jīng)濟環(huán)保效益 333
第二節(jié) 主要有色金屬再生循環(huán)利用技術(shù) 335
習(xí)題與思考 342
參考文獻 342
第六章 廢紙的再生循環(huán)利用 343
本章導(dǎo)讀 343
第一節(jié) 造紙和廢紙再生利用的經(jīng)濟環(huán)保效益對比 343
第二節(jié) 廢紙再生循環(huán)利用技術(shù) 344
習(xí)題與思考 348
參考文獻 349
第七章 礦山資攘的綜合利用與礦山修復(fù) 350
本章導(dǎo)讀 350
第一節(jié) 礦山資源的綜合利用及經(jīng)濟社會環(huán)保效益 350
第二節(jié) 礦山修復(fù)技術(shù)及成功范例 359
習(xí)題與思考 361
參考文獻 361
第五篇 高效農(nóng)業(yè)環(huán)境友好材料和綠色食品
第一章 農(nóng)業(yè)污染現(xiàn)狀及優(yōu)先要解決的問題 364
本章導(dǎo)讀 364
第一節(jié) 農(nóng)業(yè)將染及對人類生物圈的影響 364
第二節(jié) 高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的成功模式 372
習(xí)題與思考 377
參考文獻
第二章 高效農(nóng)業(yè)用環(huán)境友好材料 378
本章導(dǎo)讀 378
第一節(jié) 支撐高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的土地現(xiàn)狀 378
第二節(jié) 目前已獲得成功應(yīng)用的農(nóng)業(yè)用環(huán)境友好材料 380
習(xí)題與思考 390
參考文獻 390
第三章 生態(tài)肥料 391
本章導(dǎo)讀 391
第一節(jié) 化肥對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和環(huán)境負荷的雙重作用 391
第二節(jié) 傳統(tǒng)化肥的改良和施肥方式的改進 393
第三節(jié) 生態(tài)肥料的設(shè)計及進展 395
習(xí)題與思考 404
參考文獻 404
第四章 生態(tài)農(nóng)藥 405
本章導(dǎo)讀 405
第一節(jié) 動植物病蟲害的防治和農(nóng)藥的作用 406
第二節(jié) 已開發(fā)成功的生態(tài)農(nóng)藥 410
第三節(jié) 農(nóng)藥的生態(tài)設(shè)計及今后發(fā)展方向 416
習(xí)題與思考 418
參考文獻 418
第五章 植物光合作用及英生物質(zhì)能源材料 420
本章導(dǎo)讀 420
第一節(jié) 生物質(zhì)能源的地位及發(fā)展歷史 420
第二節(jié) 生物質(zhì)能源開發(fā)應(yīng)用技術(shù)研究 421
第三節(jié)能源植物是未來生物質(zhì)能源的主要來源 426
第四節(jié) 我國有發(fā)展?jié)摿Φ奶厣茉粗参?427
第五節(jié) 植物能源研究開發(fā)的方向 429
第六節(jié) 生物質(zhì)綠色化工材料及助劑 431
習(xí)題與思考 434
參考文獻 434
為實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展目標,中國能源發(fā)展“十一五”(2006~2010年)目標是:到“十一五”末期,能源供應(yīng)基本滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展需求,能源節(jié)約取得明顯成效,能源效率得到明顯提高,結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化,技術(shù)取得實質(zhì)進步,經(jīng)濟效益和市場競爭力顯著提高,與社會主義市場經(jīng)濟體制相適應(yīng)的能源宏觀調(diào)控、市場監(jiān)管、法律法規(guī)、預(yù)警應(yīng)急體系和機制得到逐步完善,能源與經(jīng)濟、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。為此中國能源發(fā)展應(yīng)堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展和安全發(fā)展。堅持發(fā)展是硬道理,用發(fā)展和改革的辦法解決前進中的問題。落實科學(xué)發(fā)展觀,堅持以人為本,轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念,創(chuàng)新發(fā)展模式,提高發(fā)展質(zhì)量。堅持走科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、經(jīng)濟效益好、安全有保障的能源發(fā)展道路,最大程度地實現(xiàn)能源的全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。
中國能源發(fā)展堅持立足國內(nèi)的基本方針和對外開放的基本國策,以國內(nèi)能源的穩(wěn)定增長,保證能源的穩(wěn)定供應(yīng),促進世界能源的共同發(fā)展。中國能源的發(fā)展將給世界各國帶來更多的發(fā)展機遇,將給國際市場帶來廣闊的發(fā)展空間,將為世界能源安全與穩(wěn)定作出積極的貢獻。中國能源戰(zhàn)略的基本內(nèi)容是:堅持節(jié)約優(yōu)先、立足國內(nèi)、多元發(fā)展、依靠科技、保護環(huán)境、加強國際互利合作,努力構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔、安全的能源供應(yīng)體系,以能源的可持續(xù)發(fā)展支持經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
氣候變化是國際社會普遍關(guān)心的重大全球性問題。氣候變化既是環(huán)境問題,也是發(fā)展問題,歸根到底是發(fā)展問題。能源的大量開發(fā)和利用,是造成環(huán)境污染和氣候變化的主要原因之一。正確處理好能源開發(fā)利用與環(huán)境保護和氣候變化的關(guān)系,是世界各國迫切需要解決的問題。中國是處于工業(yè)化初期的發(fā)展中國家,歷史累計排放少,從1950年到2002年,中國化石燃料二氧化碳排放只占同期世界排放量的9.3%,人均二氧化碳排放量居世界第92位,單位GDP二氧化碳排放彈性系數(shù)也很小。
中國作為負責任的發(fā)展中國家,高度重視環(huán)境保護和全球氣候變化。中國政府將保護環(huán)境作為一項基本國策,簽署了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》,成立了國家氣候變化對策協(xié)調(diào)機構(gòu),提交了《氣候變化初始國家信息通報》,建立了《清潔發(fā)展機制項目管理辦法》,制訂了《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》,并采取了一系列與保護環(huán)境和應(yīng)對氣候變化相關(guān)的政策和措施。中國提出“十一五”時期要實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境惡化趨勢基本得到遏制,主要污染物排放總量減少10%,溫室氣體排放控制取得成效的目標。中國正在積極調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu),全面推進能源節(jié)約,重點預(yù)防和治理環(huán)境污染的突出問題,有效控制污染物排放,促進能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
從以上可以看出,中國政府正不斷加強和重視能源資源與環(huán)境生態(tài)和材料的協(xié)調(diào)發(fā)展,而環(huán)境友好材料正是符合這一背景孕育而生的,是符合時代發(fā)展的要求的。因此。當前,環(huán)境友好材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體思路是:①以市場為導(dǎo)向,有效整合資源,統(tǒng)籌規(guī)劃,加快實施,有所為,有所不為,加強優(yōu)勢資源的深度開發(fā)和綜合利用;②加強合作創(chuàng)新,依靠科技進步和創(chuàng)新推進傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)的升級和新材料產(chǎn)業(yè)的加快發(fā)展。